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专利号: 2018105503429
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种M2M终端业务优化控制方法,其特征是,包括以下步骤:S1:根据服务类型的业务特征确定业务类型并根据业务类型确定业务类型的权重因子η1和η2;

S2:根据M2M应用场景设定各类型业务的业务流量占比阈值,并根据业务流量占比阈值确定业务类型的业务特征是实时的时延敏感型业务还是非实时的成本敏感型业务,业务流量大于所述阈值则将业务类型的业务特征确定为时延敏感型业务;业务流量小于所述阈值则将业务类型的业务特征确定为成本敏感型业务;η1和η2之和为1,时延敏感型业务,设置η1>η2;成本敏感型业务,则η2>η1;

S3:引入自适应分流策略求解最优分配比率,具体包括:S31:建立M/M/1排队论模型;

S32:确定优化目标,建立效用函数;

S33:根据业务类型的权重因子建立最优化模型并求解全局最优的终端业务分配比率,其中效用函数表达式如下:其中D(λ)为系统总时延,是各个异构子网络产生的传输时延Di(1≤i≤n)的累加;C(λ)是总的网络成本消耗,是各个异构子网络成本Ci(1≤i≤n)的累加;η1和η2是权重因子,且η1+η2=1。

2.根据权利要求1所述的优化控制方法,其特征是,服务类型有三种:组网通信、终端与基站通信以及增值业务。

3.根据权利要求2所述的优化控制方法,其特征是,S2中设定各类型业务的业务流量占比阈值后业务流量大于所述阈值则将业务类型的业务特征确定为时延敏感型业务;业务流量小于所述阈值则将业务类型的业务特征确定为成本敏感型业务。

4.根据权利要求3所述的优化控制方法,其特征是,业务流量占比阈值设定为80%,即业务流量大于所述80%则将业务类型的业务特征确定为时延敏感型业务;业务流量小于

80%则将业务类型的业务特征确定为成本敏感型业务。

5.根据权利要求1所述的优化控制方法,其特征是,确定业务类型并根据业务类型确定业务类型的权重因子具体包括:确定组网通信的业务类型由会话类业务组成,设定权重因子η1=0.9,η2=0.1;

确定终端与基站通信的业务类型由交互类以及背景类业务组成,设定权重因子η1=

0.2,η2=0.8;

确定增值业务的业务类型为流媒体类型服务,设定权重因子η1=0.8,η2=0.2。

6.根据权利要求1所述的优化控制方法,其特征是,步骤S31:建立M/M/1排队论模型具体包括以下步骤:S301:假设到达的数据包服从参数为λ的泊松分布,则λi为第i个无线链路的数据包到达率;μi是第i个无线链路的服务速率;

若系统中总共存在m个异构子网络,即λ被分成m个子流,以下等式成立:其中,λ为终端总的数据包到达率,μ为系统总的服务速率;

根据排队论方法,在t时刻系统中存在n个数据包的概率满足平衡方程:其中Pi(0≤i≤n)为稳态时系统中存在i个数据包的概率;

S302:系统状态概率的和为1,表达式如下:S303:算出稳态时系统中存在n个数据包的状态概率Pn表达式如下:S304:假设 是第i个网络中数据包的平均个数,根据求数学期望的方法,可以得到:S305:确定优化目标——时延的表达式:数据包在第i个网络上传输时所停留的时间,即平均传输时延Di表示为:S306:确定另一个单一优化目标是网络成本,所述网络成本就是第i个子网的能耗Ci,表达式如下:其中θi表示每个数据包在网络上传输所需要的传输成本。

7.根据权利要求1所述的优化控制方法,其特征是,S33包括:最优化模型的表达式如下:

其中F(λ)是效用函数,即将时延和成本作为联合优化目标的最终表达式;D0为系统所能容忍的最大传输时延。

8.根据权利要求1所述的优化控制方法,其特征是,求解全局最优的终端业务分配比率具体包括:(1)引入拉格朗日乘子ω0和ωi构建拉格朗日函数,表达式如下:其中,ω0和ωi满足:

(2)得出全局最优的终端业务分配比率: