基于決策概率的接入網選擇

　　值得注意的是，式(9)和式(10)所定義的滿意度和價格可在終端接收到網絡廣播的接入帶寬信息后計算而得，而公式定義的第三個參數相對鏈路質量δj，則可由終端對收到的廣播信息進行測量而得。由此，根據式(8)的定義，終端可以計算出是否接受網絡j提供服務的決策概率Aj(sj，pj，δj)。綜上所述，提出終端進行網絡選擇的算法：當終端在選擇要使用哪個無線網絡的資源時，首先計算接受各無線網絡服務的決策概率，之后選擇具有最大決策概率值的網絡接入。具體而言，終端的網絡選擇算法可用下列偽碼描述：

　　3 系統實現與仿真結果

　　本節給出基于決策概率的網絡選擇算法實現方案框圖和基于此方案在NS2環境下完成的仿真結果。

　　圖1是針對多模終端所設計的可以完成基于決策概率的網絡選擇算法的體系結構。

　　在該體系結構中，網絡選擇模塊負責通過網絡驅動接口規范(NIDS)設備接口采集網絡信息并進行存儲。NIDS設備用于操作所有網絡驅動。當需要建立業務時，網絡選擇模塊根據存儲的各網絡信息按本文提出的算法選擇最合適的網絡進行接入，同時設置位于NIDS中的用戶數據網絡接口轉發模塊，使用戶業務數據從選定的網絡接口中發送。

　　為驗證所提出的網絡選擇算法，基于圖1的系統體系結構在NS2平臺下搭建了異構仿真環境。仿真環境如圖2所示，包括一個UMTS網絡和一個802.11e的WLAN網絡。用戶位于UMTS網絡與WLAN網絡的重疊覆蓋區域。

　　這里所采用的WLAN技術是提供QoS保證并可以進行速率控制。同時，UMTS網絡和WLAN網絡都有足夠容量為有限的用戶提供數據服務，且這兩個網絡為用戶提供的數據服務的接入帶寬分別為2個單位和6個單位。在該仿真場景中UMTS的Node B和WLAN的AP負責周期廣播其接入帶寬，而用戶隨機的發起數據業務并在兩個網絡中選擇最優的一個網絡建立業務連接。具體仿真參數如表1所示。

　　在圖2的仿真場景中，安排用戶在10 s開始從遠離WLAN的AP位置緩慢向WLAN的AP移動；在100 s附近開始從接近WLAN AP的位置開始以相同速度遠離該AP。圖3是根據以上設置完成的仿真結果。該圖反映用戶在接入網絡時決策概率值的變化情況。最初，由于移動臺距離WLAN的AP較遠導致信號比較弱，相對鏈路質量差，因而選擇UMTS的決策概率較大。隨著移動臺的移動，WLAN的信號逐漸增強使得UMTS網絡的相對鏈路質量變差。在綜合考慮WLAN提供的接入帶寬、價格、相對鏈路質量后，用戶選擇WLAN的決策概率大于選擇UMTS的決策概率，因此WLAN覆蓋的絕大多數地區，移動終端總會選擇WLAN做接入。當移動臺離WLAN的AP較遠時，選擇UMTS的決策概率才會逐漸回升。

　　值得注意的是，盡管仿真中僅涉及到兩個異構網絡，但所提出的接入網選擇算法并不限于兩個網絡。

　　4 結語

　　下一代無線系統的特點是各種異構的無線接入網絡相互合作、補充，共同為用戶提供數據服務。隨著技術的發展一，首先將是多模終端的出現，使終端擺脫了只能與一個接入網絡建立連接的束縛。繼而SDR技術、端到端重配置技術使移動終端終將發展為可變模的智能設備。在這種情況下，終端有能力而且有必要從眾多的服務網絡中挑選最合適的一個網絡與之建立數據連接。本文正是基于此，提出決策概率的概念，使用戶能挑選出最合適的接入網絡。決策概率同時考慮了用戶對網絡提供的QoS的滿意程度、價格因素和用戶與網絡間相對鏈路質量三個方面因素。基于此決策概率，提出了移動終端側的異構網絡選擇的算法。通過在NS2平臺上建立仿真場景并執行一系列的試驗，驗證了提出的用戶接入網絡選擇算法。同時，文中也給出了移動終端在面對UMTS和WLAN兩個網絡時的決策概率變化情況。

　　目前，我們也正在對基于決策概率的用戶網絡選擇算法進行擴展，增加網絡調控部分，使網絡動態調整其QoS參數，通過影響用戶網絡選擇行為而同時達到網絡收益最大和負載均衡的目的。