CN105323856A - 一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法及装置，首先接收目标呼叫请求，依据该目标呼叫请求所属于的呼叫类型以及关于预先构建的呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，确定该目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，基于所确定出的该目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，判断该目标呼叫请求是否为窄带呼叫，然后，根据不同的判断结果执行不同的呼叫请求处理策略。应用本发明实施例，在保证多业务对服务质量不同带宽需求的前提下，能够充分地合理地利用无线带宽资源。

Description

一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法及装置

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法及装置。

背景技术

未来的无线网络的发展趋势是多业务无线网络，例如同时支持语音，视频等，而这些不同的业务需要不同的带宽需求和服务质量标准。

由于不同业务的数据包具有很大的不同，所以在异构网络中支持不同的业务面临许多挑战。比如数据流比语音流占用更大的带宽，这时就需要对有限的无线资源进行有效的规划和公平的分配给各种业务。因此迫切需要一种有效的对无线异构网络中的带宽进行合理规划和分配的数据融合方法，在保证多业务对服务质量不同带宽需求的前提下，充分地合理地利用无线带宽资源。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法及装置，保证多业务对服务质量不同带宽需求的前提下，充分地合理地利用无线带宽资源，技术方案如下：

本发明实施例提供了一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法，所述方法包括步骤：

接收目标呼叫请求，其中，所述目标呼叫请求属于异构网络系统所支持的多种呼叫类型中的一种呼叫类型；

依据所述目标呼叫请求所属于的呼叫类型以及关于预先构建的呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，确定所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，其中，预先将各类无线资源通过等效带宽表达的方式进行异构网络数据融合，等效带宽的最小带宽单元为预设的基本带宽单元；

依据所确定出的所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，判断所述目标呼叫请求是否为窄带呼叫；

当判断出所述目标呼叫请求为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否在预设带宽值和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，当判断结果为是时，拒绝所述目标呼叫请求，当判断结果为否时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否大于低带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求；

当判断出所述目标呼叫请求不为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的共用信道带宽是否在0和所述预设带宽值之间，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求。

可选的，所述预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间。

可选的，所述拒绝所述目标呼叫请求之后，所述方法还包括：

确定窄带呼叫和宽带呼叫的呼叫阻塞率，判断所述窄带呼叫的呼叫阻塞率是否低于所述宽带呼叫的呼叫阻塞率，如果是，调高预设带宽值且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果否，不做处理。

可选的，所述拒绝所述目标呼叫请求之后，所述方法还包括：

确定窄带切换呼叫和宽带切换呼叫的掉话率，判断所述窄带切换呼叫和所述宽带切换呼叫的掉话率是否均小于0.01，如果否，调高预设带宽值且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果是，不做处理。

可选的，所述目标呼叫请求的呼叫类型为：语音呼叫类型、数据呼叫类型或视频呼叫类型。

本发明实施例提供了一种基于无线资源划分的异构网络数据融合装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收目标呼叫请求，其中，所述目标呼叫请求属于异构网络系统所支持的多种呼叫类型中的一种呼叫类型；

确定模块，用于依据所述目标呼叫请求所属于的呼叫类型以及关于预先构建的呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，确定所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，其中，预先将各类无线资源通过等效带宽表达的方式进行异构网络数据融合，等效带宽的最小带宽单元为预设的基本带宽单元；

判断模块，用于依据所确定出的所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，判断所述目标呼叫请求是否为窄带呼叫；

第一执行模块，用于当判断出所述目标呼叫请求为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否在预设带宽值和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，当判断结果为是时，拒绝所述目标呼叫请求，当判断结果为否时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否大于低带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求；

第二执行模块，用于当判断出所述目标呼叫请求不为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的共用信道带宽是否在0和所述预设带宽值之间，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求。

可选的，所述预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间。

可选的，所述装置还包括：

第一调整模块，用于在第一执行模块或第二执行模块拒绝所述目标呼叫请求之后，确定窄带呼叫和宽带呼叫的呼叫阻塞率，判断所述窄带呼叫的呼叫阻塞率是否低于所述宽带呼叫的呼叫阻塞率，如果是，调高预设带宽值且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果否，不做处理。

可选的，所述装置还包括：

第二调整模块，用于在第一执行模块或第二执行模块拒绝所述目标呼叫请求之后，确定窄带切换呼叫和宽带切换呼叫的掉话率，判断所述窄带切换呼叫和所述宽带切换呼叫的掉话率是否均小于0.01，如果否，调高预设带宽值且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果是，不做处理。

可选的，所述目标呼叫请求的呼叫类型为：语音呼叫类型、数据呼叫类型或视频呼叫类型。

可见，本发明实施例中，提出了一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法及装置，首先依据目标呼叫请求所占有的关于等效带宽的基本带宽单元的目标数量来判断该目标呼叫请求是否为窄带呼叫，然后，根据不同的判断结果执行不同的呼叫请求处理策略，这样，在保证多业务对服务质量不同带宽需求的前提下，能够充分地合理地利用无线带宽资源。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种基于无线资源划分的异构网络数据融合装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术问题，本发明实施例提供一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法及装置，以实现在保证多业务对服务质量不同带宽需求的前提下，充分地合理地利用无线带宽资源的目的。

本发明实施例所提供的一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法，所述方法包括：

接收目标呼叫请求，其中，所述目标呼叫请求属于异构网络系统所支持的多种呼叫类型中的一种呼叫类型；

依据所述目标呼叫请求所属于的呼叫类型以及关于预先构建的呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，确定所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，其中，预先将各类无线资源通过等效带宽表达的方式进行异构网络数据融合，等效带宽的最小带宽单元为预设的基本带宽单元；

依据所确定出的所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，判断所述目标呼叫请求是否为窄带呼叫；

当判断出所述目标呼叫请求为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否在预设带宽值和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，当判断结果为是时，拒绝所述目标呼叫请求，当判断结果为否时，

继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否大于低带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求；

当判断出所述目标呼叫请求不为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的共用信道带宽是否在0和所述预设宽带值之间，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求；

可见，本发明实施例中，提出了一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法及装置，该方法首先依据目标呼叫请求所占有的关于等效带宽的基本带宽单元的目标数量来判断该目标呼叫请求是否为窄带呼叫，然后，根据不同的判断结果执行不同的呼叫请求处理策略，这样，在保证多业务对服务质量不同带宽需求的前提下，能够充分地合理地利用无线带宽资源。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体实施例，对本发明进行详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法的流程示意图，包括如下步骤：

S101：接收目标呼叫请求，其中，所述目标呼叫请求属于异构网络系统所支持的多种呼叫类型中的一种呼叫类型。

具体的，所述目标呼叫请求的呼叫类型可以为：语音呼叫类型、数据呼叫类型或视频呼叫类型，等等。

需要说明的是，无线网络的发展趋势是多业务无线异构网络，例如同时支持语音，视频等，因此，本发明实施例中，为了实现异构网络数据融合的无线资源划分，目标呼叫请求的类型可以属于异构网络系统所支持的多种呼叫类型中的一种呼叫类型，例如：语音呼叫类型、数据呼叫类型或视频呼叫类型。

S102：依据所述目标呼叫请求所属于的呼叫类型以及关于预先构建的呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，确定所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量。

其中，在接收目标呼叫请求后，可以依据所述目标呼叫请求所属于的呼叫类型以及关于预先构建的呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，确定所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量；需要强调的是，预先将各类无线资源通过等效带宽表达的方式进行异构网络数据融合，等效带宽的最小带宽单元为预设的基本带宽单元；并且，预先构建呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，其中，不同呼叫类型所对应的基本带宽单元的数量可以不同，并且，各类呼叫类型所对应的基本带宽单元的数量可以根据实际情况设定。

为了方案清楚以及布局清楚，后续将举例介绍关于蜂窝网络和WLAN网络的无线资源如何通过等效带宽的表达的方式进行异构网络数据融合。

S103：依据所确定出的所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，判断所述目标呼叫请求是否为窄带呼叫，如果是，执行S104，如果否，执行S105。

其中，在确定出所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量后，可以依据所确定出的所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，判定所述目标呼叫请求是否为窄带呼叫，并根据不同的判断结果执行不同的操作，具体的，在判断出该目标呼叫请求为窄带呼叫时，可以执行S104；在判断出该目标呼叫请求不为窄带呼叫时，可以执行S105。

其中，所有的目标呼叫请求类型依据所占有等效带宽的基本带宽单元的目标数量的多少分为两种：窄带呼叫和宽带呼叫。例如语音呼叫类型就是低带宽需求呼叫请求，假设其带宽需求为1个基本带宽单元，数据呼叫类型和视频呼叫类型就是高带宽需求呼叫请求，则它们的带宽需求大于一个基本带宽单元，例如：2个或者4个基本带宽单元，其中，所述低带宽需求呼叫请求即为窄带呼叫，所述高带宽需求呼叫请求即为宽带呼叫。

S104：判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否在预设带宽值和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，当判断结果为是时，拒绝所述目标呼叫请求，当判断结果为否时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否大于低带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求。

在异构网络系统中，所有的可用信道被分为两种：共用信道和预留信道，而共用信道进一步被分为两种：共享信道和受限信道。

其中，共享信道是完全被各类呼叫请求所共享的，而受限信道则是对低带宽呼叫请求的使用进行限制，受限信道是一个动态值，由于本发明实施例主要是解决接入异构网络系统对高带宽需求呼叫请求的公平性，因此从共用带宽中分出一部分带宽用于高带宽需求呼叫请求的接入而禁止低带宽呼叫请求的接入使用。而预留信道则是专门为切换呼叫请求所用，不管是高带宽需求还是低带宽需求用户，其中，预留带宽越大，则切换成功率越高，但是对应的目标呼叫请求的阻塞率也会提高，这是因为随着预留信道数目的变大共用信道的数目变小了。

具体的，所述预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间。

在无线异构网络系统共用带宽不足以让一个高带宽需求呼叫请求接入时，公共信道剩余带宽在预设带宽值之上，无线异构网络系统将不允许低带宽需求呼叫请求接入，即

F≤f_A(k)≤b_w(1)

此时，低带宽用户将不允许被接入，其中，F为预设带宽值，b_w为高带宽用户接入无线异构网络系统所需要的带宽，f_A(k)为无线异构网络系统的剩余共用信道。

也就是说，限制信道的数量不仅是可变的，而且也不是一直都存在的，仅当F≤f_A(k)≤b_w时，限制信道的数量才是存在的，且限制信道的数量是一个动态的值，这个值是在区间[F,b_w]之内。

共用带宽不在预设宽带值和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间时，如果异构网络系统的剩余共用信道带宽大于低带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值，即：

f_A(k)≥b_n(2)

此时，低带宽用户将允许被接入，并为所述低带宽用户分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述低带宽用户。

这样，就可以根据需要确定F的值来平衡低带宽需求呼叫和高带宽需求用户之间的公平性。显然F是一个介于0和b_w之间的值。当确定了F之后，无线异构网络系统中共用带宽的剩余值大于F，低带宽需求的呼叫将被系统拒绝，当有其它呼叫完成释放其所占用带宽而使无线异构网络系统公共信道部分的可用带宽超过b_w时，高带宽需求呼叫也就获得了足够的带宽而被无线异构网络系统所接纳。

S105：判断异构网络系统的共用信道带宽是否在0和所述预设宽带值之间，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求。

在无线异构网络系统的共用信道带宽在0和所述预设宽带值之间，即：

0≤f_A(k)≤F(3)

此时，无线异构网络中限制信道的数量是不存在的，低带宽用户将允许被接入，并为所述低带宽用户分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述低带宽用户。

进一步的，所述拒绝所述目标呼叫请求之后，所述方法还包括：

确定窄带呼叫和宽带呼叫的呼叫阻塞率，判断所述窄带呼叫的呼叫阻塞率是否低于所述宽带呼叫的呼叫阻塞率，如果是，调高预设带宽值，且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果否，不做处理。

本发明实施例中，根据以下公式确定窄带呼叫和宽带呼叫的呼叫阻塞率：

${\mathrm{BP}}_n=\underset{k\&Element;E}{\&Sigma;}p\left(K\right)I\left(f_n\right(K)<b_n)$

${\mathrm{BP}}_w=\underset{k\&Element;E}{\&Sigma;}p\left(K\right)I\left(f_w\right(K)<b_w)---\left(4\right)$

其中，BP_n为窄带呼叫的呼叫阻塞率，BP_w为宽带呼叫的呼叫阻塞率，f_n(k)为无线异构网络系统中窄带呼叫的可用带宽，f_w(k)为无线异构网络系统中宽带呼叫的可用带宽，b_w为高带宽用户接入系统所需要的带宽，I(x)为关于x的判断函数，如果x的值为真则函数值为l，否则函数值为0，p(K)为无线异构网络系统在状态K的稳定状态概率。

在无线异构网络系统中，预设带宽F值的设置是很重要的，如果F值设置太低，那么无线异构网络系统可用信道部分的剩余带宽很容易大于这个值而导致低带宽呼叫无法正常接入从而影响低带宽需要呼叫的接入率；相反如果F值设置太高以至于接近b_w，此时也不能实现对于高带宽呼叫公平性的改善。

在无线异构网络系统中，所述窄带呼叫的呼叫阻塞率低于所述宽带呼叫的呼叫阻塞率，则调高预设带宽F值来达到提高窄带呼叫的呼叫阻塞率的目的，且保证预设带宽F值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间。

更进一步的，所述拒绝所述目标呼叫请求之后，所述方法还包括：

确定窄带切换呼叫和宽带切换呼叫的掉话率，判断所述窄带切换呼叫和所述宽带切换呼叫的掉话率是否均小于0.01，如果否，调高预设带宽值，且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果是，不做处理。

本发明实施例中，根据以下公式确定窄带切换呼叫和宽带切换呼叫的掉话率：

$P_{HDn}=\underset{k\&Element;E}{\&Sigma;}p\left(K\right)I\left(f_H\right(K)<b_n)$

$P_{HDw}=\underset{k\&Element;E}{\&Sigma;}p\left(K\right)I\left(f_H\right(K)<b_w)---\left(5\right)$

其中，P_HDn为窄带切换呼叫的掉话率，P_HDw为宽带切换呼叫的掉话率，f_H(k)为切换呼叫的可用带宽，b_w为高带宽用户接入系统所需要的带宽，I(x)为关于x的判断函数，如果x的值为真则函数值为l，否则函数值为0，p(K)为无线异构网络系统在状态K的稳定状态概率。

在无线异构网络中，一个移动用户从一个小区切换到另一个小区时，由于切换而引起掉话率，此掉话率越低越好，所述窄带切换呼叫和所述宽带切换呼叫的掉话率均大于0.01，则调高预设带宽F值以达到降低所述窄带切换呼叫和所述宽带切换呼叫的掉话率的目的，且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间。

可见，本发明实施例中，提出了一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法，该方法首先依据目标呼叫请求所占有的关于等效带宽的基本带宽单元的目标数量来判断该目标呼叫请求是否为窄带呼叫，然后，根据不同的判断结果执行不同的呼叫请求处理策略，这样，在保证多业务对服务质量不同带宽需求的前提下，能够充分地合理地利用无线带宽资源。

下面举例介绍关于蜂窝网络和WLAN网络的无线资源如何通过等效带宽的表达的方式进行异构网络数据融合。

在蜂窝网络中，每种业务类型的用户有其各自固定的功率限制，例如：一个业务类型为φ_i(i＝1,2,…,k)的用户被分配有的功率限度。在该蜂窝网络中所有业务类型的用户有N个，根据以下公式确定一个业务类型为φ_i的用户在子载波j上可以达到的速率：

$c_{ij}={\mathrm{Wlog}}_2\left(1+a\&CenterDot;\frac{G_{ij}{p}_{ij}}{{\mathrm{\&sigma;}}^2}\right)---\left(6\right)$

其中，W为单个子载波的带宽，a≈-1.5/log(5BER)，BER为φ_i业务所要求的误比特率，G_ij为业务类型为φ_i的用户在子载波j上的信道增益。

不同类型的用户相互独立的分布在蜂窝网络中，各用户之间的相互影响、相互干扰可以忽略不计，通过公式(6)得到蜂窝网络中业务类型为φ_i(i＝1,2,…,k)的用户信息速率的公式：

$R_i=C_i{\mathrm{Wlog}}_2\left(1+a_i\frac{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}\&CenterDot;\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}{{\mathrm{\&sigma;}}^2\&CenterDot;C_i}\right),(i=1,2,...,k)---\left(7\right)$

其中，C_i为分配给一个业务类型为φ_i的用户的子载波个数，a_i为业务类型为φ_i的业务所要求的误比特率，是业务类型为φ_i的用户的平均功率限度，为一个业务类型为φ_i的用户的平均信道增益，根据如下公式计算

$\stackrel{\&OverBar;}{G_i}=\frac{1}{C}\underset{j=1}{\overset{c}{\&Sigma;}}|G_{ij}{|}^2,(i=1,2,...,k)---\left(8\right)$

其中，C为蜂窝网络总的子载波个数，G_ij为业务类型为φ_i的用户在子载波j上的信道增益。

根据拉格朗日级数将公式(7)中的表达式进行扩展得到以下公式：

${\log }_2\left(1+a_i\&CenterDot;\frac{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}\&CenterDot;\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}{{\mathrm{\&sigma;}}^2\&CenterDot;C_i}\right)=\frac{a_i\stackrel{\&OverBar;}{C_i}\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}{{\mathrm{\&sigma;}}^2{C}_i}-\frac{1}{2}\frac{a_i^2{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}}^2{\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^2}{{\mathrm{\&sigma;}}^4{C_i}^2}+\frac{1}{3}\frac{a_i^3{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}}^3{\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^3}{{\mathrm{\&sigma;}}^6{C_i}^3}+\mathrm{...}\left(9\right)$

将公式(7)重新构造得到以下公式：

$R_i\&ap;C_{i}W\left(\frac{a_i\stackrel{\&OverBar;}{G_i}\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}{{\mathrm{\&sigma;}}^2{C}_i}-\frac{1}{2}\frac{a_i^2{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}}^2{\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^2}{{\mathrm{\&sigma;}}^4{C_i}^2}\right),(i=1,2,...,k)---\left(10\right)$

将公式(10)变形得到以下公式：

$\frac{R_i}{W}\&ap;\frac{a_i\stackrel{\&OverBar;}{G_i}\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}{{\mathrm{\&sigma;}}^2}-\frac{1}{2}\frac{a_i^2{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}}^2{\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^2}{{\mathrm{\&sigma;}}^4{C}_i}---\left(11\right)$

将公式(11)变形得到以下公式：

$\frac{a_i^2{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}}^2{\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^2}{{\mathrm{\&sigma;}}^4{C}_i}=\frac{2a_i\stackrel{\&OverBar;}{G_i}\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}{{\mathrm{\&sigma;}}^2}-\frac{2R_i}{W}---\left(12\right)$

由公式(12)得到以下公式：

$\frac{a_i^2{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}}^2{\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^2}{{\mathrm{\&sigma;}}^4{C}_i}\&ap;\frac{2{\mathrm{Wa}}_i\stackrel{\&OverBar;}{G_i}\stackrel{\&OverBar;}{p_i}-2R_i{\mathrm{\&sigma;}}^2}{{\mathrm{\&sigma;}}^{2}W}---\left(13\right)$

根据公式(13)得到以下公式：

$C_i\&ap;\frac{{\mathrm{\&sigma;}}^2{\mathrm{Wa}}_i^2{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}}^2{\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^2}{{\mathrm{\&sigma;}}^4\left(2{\mathrm{Wa}}_i\stackrel{\&OverBar;}{G_i}\stackrel{\&OverBar;}{p_i}-2R_i{\mathrm{\&sigma;}}^2\right)}=\frac{{\mathrm{Wa}}_i^2{\stackrel{\&OverBar;}{G_i}}^2{\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^2}{2{\mathrm{\&sigma;}}^2{\mathrm{Wa}}_i\stackrel{\&OverBar;}{G_i}\stackrel{\&OverBar;}{p_i}-2R_i{\mathrm{\&sigma;}}^4}---\left(14\right)$

用替换公式(14)中的得到分配给一个业务类型为φ_i的用户的子载波个数C_i的公式：

$C_i\&ap;\frac{{\mathrm{Wa}}_i^2\left(\underset{j=1}{\overset{c}{\&Sigma;}}|G_{ij}{|}^2\right){\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^2}{2{\mathrm{\&sigma;}}^2{\mathrm{Wa}}_{i}C(\underset{j=1}{\overset{c}{\&Sigma;}}\left|G_{ij}{|}^2\right)\stackrel{\&OverBar;}{p_i}-2R_i{\mathrm{\&sigma;}}^4{C}^2}---\left(15\right)$

由于整个蜂窝网络中某时隙内所有被激活的用户所占用的带宽之和不能超过蜂窝网络的总带宽，则根据以下公式确定整个蜂窝网络中某时隙内所有被激活的用户所占用的带宽与蜂窝网络的总带宽之间的关系：

$\underset{i=1}{\overset{k}{\&Sigma;}}{N}_i{C}_i\&le;C---\left(16\right)$

其中，N_i(i＝1,2,…,k)为蜂窝网络中在某个时隙内被激活的业务类型为φ_i(i＝1,2,…,k)的用户的个数，C为蜂窝网络总的子载波个数，根据以下公式确定其和蜂窝网络总带宽的关系：

C·W＝W₀(17)

其中，W₀为整个蜂窝网络的总带宽。

将公式(16)中的左右两端同时乘以W，得到以下公式：

$\underset{i=1}{\overset{k}{\&Sigma;}}{N}_i{C}_{i}W\&le;CW---\left(18\right)$

将公式(18)中的C_iW和CW分别替换成和W₀，则公式(18)可以简化为如下公式：

$\underset{i=1}{\overset{k}{\&Sigma;}}{N}_i{\&part;}_i\&le;W_0---\left(19\right)$

其中，(i＝1,2,…,k)为一个业务类型为φ_i(i＝1,2,…,k)的用户所占用的等效带宽，根据以下公式确定：

${\&part;}_i=C_{i}W---\left(20\right)$

用公式(15)代替公式(20)中的C_i，得到以下公式：

${\&part;}_i=C_{i}W\&ap;\frac{W^2{a}_i^2{\left(\underset{j=1}{\overset{c}{\&Sigma;}}|G_{ij}{|}^2\right)}^2{\stackrel{\&OverBar;}{p_i}}^2}{2{\mathrm{\&sigma;}}^2{\mathrm{Wa}}_{i}C\left(\underset{j=1}{\overset{c}{\&Sigma;}}|G_{ij}{|}^2\right)\stackrel{\&OverBar;}{p_i}-2R_i{\mathrm{\&sigma;}}^4{C}^2}---\left(21\right)$

由此，将用户不同的服务质量要求，包括用户的误比特率要求和速率要求，等效成用户所需的不同的带宽资源要求。

在WLAN网络中，一个业务类型为φ_m(m＝1,2,…,k)的用户，其产生的一个数据包在发送过程中，会经过信道忙闲检测、发送等待以及可能的多次碰撞一直到成功发送。

在WLAN网络中，所有的业务类型都具有相同的最大重传限制，根据以下公式计算φ_m类业务的用户产生的数据包在第k次重传时竞争窗口大小：

CW_m(k)＝min(CW_m,max,2^k-1CW_m,min),k＝1,…m_r+1(22)

其中，CW_m,min为φ_m类业务的用户的最小竞争窗口，m_r为最大重传限制，CW_m,max为φ_m类业务的用户的最大竞争窗口，根据以下公式确定CW_m,max：

${\mathrm{CW}}_{m,max}=2^{m_r}{\mathrm{CW}}_{m,\min }---\left(23\right)$

根据以下公式确定用户的平均等待时间：

$\stackrel{\&OverBar;}{W_m}=\underset{k=1}{\overset{m_r+1}{\&Sigma;}}{p}_m^{k-1}(1-p_m)\underset{n=1}{\overset{k}{\&Sigma;}}\frac{{\mathrm{CW}}_m\left(n\right)-1}{2}---\left(24\right)$

其中，p_m为φ_m类业务的用户产生的数据包的数据包碰撞概率，根据以下公式确定p_m：

$p_m=1-{(1-q_m)}^{N_m-1}\underset{n=1,n\&NotEqual;m}{\overset{S}{\&Pi;}}{(1-q_n)}^{N_n}---\left(25\right)$

其中，q_m为φ_m类业务的用户在一个时隙内发送数据包的概率。

如果在同一时隙内多于一个用户发送数据包，那么数据包之间发生冲突，在序列非空的条件下，根据以下公式确定φ_m类业务的用户的条件发送概率：

其中，队列非空概率为λ_mT_m，T_m为等效占用信道时间，E[A_m]为φ_m类业务的用户在T_m时间内的平均发送次数，根据以下公式确定：

$E\&lsqb;A_m\&rsqb;=\underset{k=1}{\overset{m_r+1}{\&Sigma;}}{\mathrm{kp}}_m^{k-1}(1-p_m)=\frac{1-p_m^{m_r}}{1-p_m}=\frac{1}{1-p_m}---\left(27\right)$

根据以下公式确定发送概率q_m：

$q_m=\frac{E\&lsqb;A_m\&rsqb;}{T_m}{\mathrm{\&lambda;}}_m{T}_m=E\&lsqb;A_m\&rsqb;{\mathrm{\&lambda;}}_m=\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_m}{1-p_m}---\left(28\right)$

将公式(27)代入公式(25)得到以下公式：

$p_m=1-{\left(1-\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_m}{1-p_m}\right)}^{N_m-1}\underset{n=1,n\&NotEqual;m}{\overset{S}{\&Pi;}}{\left(1-\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_n}{1-p_n}\right)}^{N_n},m=1,\mathrm{...}S---\left(29\right)$

根据以下公式确定整个WLAN网络中除φ_m类业务的用户以外所有其他用户耗费的总时间：

$(N_m-1){\mathrm{\&lambda;}}_m{T}_m{T}_s+T_m{T}_s{\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1,n\&NotEqual;m}^S{N}_n{\mathrm{\&lambda;}}_n---\left(30\right)$

其中，λ_mT_mT_s为每个φ_m类业务的用户耗费的时间。

在一个数据包被成功传输之前，其有可能由于冲突而导致失败，对于一个φ_m类业务的用户，根据以下公式计算每成功传输一次所经历的平均失败次数：

$\underset{k=1}{\overset{m_r+1}{\&Sigma;}}(k-1)p_m^{k-1}(1-p_m)---\left(31\right)$

因此在等效占用信道时间内，根据以下公式计算一个φ_m类业务用户的平均碰撞时间：

$\stackrel{\&OverBar;}{T_{cm}}=T_s\underset{k=1}{\overset{m_r+1}{\&Sigma;}}(k-1)p_m^{k-1}(1-p_m)---\left(32\right)$

在等效占用信道时间内，根据以下公式计算WLAN网络所有用户因碰撞而占用的时间总和：

$\frac{1}{2}\&lsqb;\left(1+\left(N_m-1\right){\mathrm{\&lambda;}}_m{T}_m\right)\stackrel{\&OverBar;}{T_{c_m}}+T_m{\&Sigma;}_{n=1,m\&NotEqual;m}^S{N}_n{\mathrm{\&lambda;}}_n\stackrel{\&OverBar;}{T_{c_n}}\&rsqb;---\left(33\right)$

考虑到大部分的冲突发生在两个用户同时发送的情况，公式(33)中的系数的作用是去掉冲突时间的重复计数。

根据以下公式计算成功发送一个数据包的等效占用信道时间：

$T_m=(N_m-1){\mathrm{\&lambda;}}_m{T}_m{T}_s+T_m{T}_s{\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1,n\&NotEqual;m}^s{N}_n{\mathrm{\&lambda;}}_n+\frac{1}{2}\&lsqb;(1+(N_m-1\left){\mathrm{\&lambda;}}_m{T}_m\right)\stackrel{\&OverBar;}{T_{c_m}}+T_m{\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1,n\&NotEqual;m}^s{N}_n{\mathrm{\&lambda;}}_n\stackrel{\&OverBar;}{T_{c_n}}+T_s+\stackrel{\&OverBar;}{W_m}\&rsqb;---\left(34\right)$

为了让WLAN网络稳定，根据以下公式确定数据包产生率与数据包传输等效速率之间的关系：

$\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_m}{1/T_m}<1---\left(35\right)$

其中，1/T_m为数据包传输的等效速率，λ_m为一个φ_m类用户的数据包产生率。

将T_m的公式代入公式(35)得到以下公式：

${\mathrm{\&lambda;}}_m{T}_m=\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_m(2T_s+2\stackrel{\&OverBar;}{W_m}+\stackrel{\&OverBar;}{T_{c_m}})}{2+{\mathrm{\&lambda;}}_m(2T_s+\stackrel{\&OverBar;}{T_{c_m}})-{\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1}^s{N}_n{\mathrm{\&lambda;}}_n(2T_s+\stackrel{\&OverBar;}{T_{c_n}})}<1---\left(36\right)$

由于：

${\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1}^s{N}_n{\mathrm{\&lambda;}}_n(2T_s+\stackrel{\&OverBar;}{T_{c_n}})<2-2{\mathrm{\&lambda;}}_m\stackrel{\&OverBar;}{W_m}---\left(37\right)$

并且远小于1，公式(37)可近似为：

${\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1}^s{N}_n{\mathrm{\&lambda;}}_n(2T_s+\stackrel{\&OverBar;}{T_{c_n}})<2---\left(38\right)$

将代入公式(38)得到以下公式：

${\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1}^s{N}_n{\mathrm{\&lambda;}}_n\left(\frac{2-p_n}{2-2p_n}\right)<\frac{1}{T_s}---\left(39\right)$

定义为φ_m类业务的等效带宽，公式(39)变为：

${\mathrm{\&Sigma;}}_{n=1}^s{N}_n{\&part;}_n<\frac{1}{T_s}---\left(40\right)$

其中，为WLAN网络中所有用户所占用的等效带宽，为WLAN网络频谱的大小，根据以下公式确定

$\frac{1}{T_s}=\mathrm{\&omega;}\frac{T}{P_s}---\left(41\right)$

其中，ω为WLAN网络总带宽。

由此，得到多业务的情况下，WLAN网络的容量等效宽带表达。

通过以上方法，将蜂窝网络和WLAN网络的网络资源通过等效带宽的方式进行表达。

相应于上述的方法实施例，本发明实施例提供了一种基于无线资源划分的异构网络数据融合装置。图2为本发明实施例所提供的一种基于无线资源划分的异构网络数据融合装置的结构示意图，所述装置包括接收模块201、确定模块202、判断模块203、第一执行模块204和第二执行模块205。

其中，所述接收模块201，用于接收目标呼叫请求，其中，所述目标呼叫请求属于异构网络系统所支持的多种呼叫类型中的一种呼叫类型。

所述确定模块202，用于依据所述目标呼叫请求所属于的呼叫类型以及关于预先构建的呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，确定所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，其中，预先将各类无线资源通过等效带宽表达的方式进行异构网络数据融合，等效带宽的最小带宽单元为预设的基本带宽单元。

所述判断模块203，用于依据所确定出的所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，判断所述目标呼叫请求是否为窄带呼叫。

所述第一执行模块204，用于当判断出所述目标呼叫请求为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否在预设带宽值和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，当判断结果为是时，拒绝所述目标呼叫请求，当判断结果为否时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否大于低带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求。

所述第二执行模块205，用于当判断出所述目标呼叫请求不为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的共用信道带宽是否在0和所述预设带宽值之间，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求。

可见，本发明实施例中，提出了一种基于无线资源划分的异构网络数据融合装置，首先依据目标呼叫请求所占有的关于等效带宽的基本带宽单元的目标数量来判断该目标呼叫请求是否为窄带呼叫，然后，根据不同的判断结果执行不同的呼叫请求处理策略，这样，在保证多业务对服务质量不同带宽需求的前提下，能够充分地合理地利用无线带宽资源。

其中，所述预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间。

进一步的，本发明实施例所提供的所述装置还包括：

第一调整模块，用于在第一执行模块204或第二执行模块205拒绝所述目标呼叫请求之后，确定窄带呼叫和宽带呼叫的呼叫阻塞率，判断所述窄带呼叫的呼叫阻塞率是否低于所述宽带呼叫的呼叫阻塞率，如果是，调高预设带宽值，且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果否，不做处理。

更一步的，本发明实施例所提供的所述装置还可以包括：

第二调整模块，用于在第一执行模块204或第二执行模块205拒绝所述目标呼叫请求之后，确定窄带切换呼叫和宽带切换呼叫的掉话率，判断所述窄带切换呼叫和所述宽带切换呼叫的掉话率是否均小于0.01，如果否，调高预设带宽值且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果是，不做处理。

其中，所述目标呼叫请求的呼叫类型为：语音呼叫类型、数据呼叫类型或视频呼叫类型。

对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于无线资源划分的异构网络数据融合方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

接收目标呼叫请求，其中，所述目标呼叫请求属于异构网络系统所支持的多种呼叫类型中的一种呼叫类型；

依据所述目标呼叫请求所属于的呼叫类型以及关于预先构建的呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，确定所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，其中，预先将各类无线资源通过等效带宽表达的方式进行异构网络数据融合，等效带宽的最小带宽单元为预设的基本带宽单元；

依据所确定出的所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，判断所述目标呼叫请求是否为窄带呼叫；

当判断出所述目标呼叫请求为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否在预设带宽值和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，当判断结果为是时，拒绝所述目标呼叫请求，当判断结果为否时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否大于低带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求；

当判断出所述目标呼叫请求不为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的共用信道带宽是否在0和所述预设带宽值之间，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拒绝所述目标呼叫请求之后，所述方法还包括：

确定窄带呼叫和宽带呼叫的呼叫阻塞率，判断所述窄带呼叫的呼叫阻塞率是否低于所述宽带呼叫的呼叫阻塞率，如果是，调高预设带宽值且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果否，不做处理。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拒绝所述目标呼叫请求之后，所述方法还包括：

确定窄带切换呼叫和宽带切换呼叫的掉话率，判断所述窄带切换呼叫和所述宽带切换呼叫的掉话率是否均小于0.01，如果否，调高预设带宽值且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果是，不做处理。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述目标呼叫请求的呼叫类型为：语音呼叫类型、数据呼叫类型或视频呼叫类型。

6.一种基于无线资源划分的异构网络数据融合装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收目标呼叫请求，其中，所述目标呼叫请求属于异构网络系统所支持的多种呼叫类型中的一种呼叫类型；

确定模块，用于依据所述目标呼叫请求所属于的呼叫类型以及关于预先构建的呼叫类型与基本带宽单元的数量的对应关系，确定所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，其中，预先将各类无线资源通过等效带宽表达的方式进行异构网络数据融合，等效带宽的最小带宽单元为预设的基本带宽单元；

判断模块，用于依据所确定出的所述目标呼叫请求所占有的基本带宽单元的目标数量，判断所述目标呼叫请求是否为窄带呼叫；

第一执行模块，用于当判断出所述目标呼叫请求为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否在预设带宽值和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，当判断结果为是时，拒绝所述目标呼叫请求，当判断结果为否时，继续判断异构网络系统的剩余共用信道带宽是否大于低带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求；

第二执行模块，用于当判断出所述目标呼叫请求不为窄带呼叫时，继续判断异构网络系统的共用信道带宽是否在0和所述预设带宽值之间，如果是，接纳所述目标呼叫请求，并为所述目标呼叫请求分配所述目标数量的基本带宽单元的无线资源，否则，拒绝所述目标呼叫请求。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一调整模块，用于在第一执行模块或第二执行模块拒绝所述目标呼叫请求之后，确定窄带呼叫和宽带呼叫的呼叫阻塞率，判断所述窄带呼叫的呼叫阻塞率是否低于所述宽带呼叫的呼叫阻塞率，如果是，调高预设带宽值且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果否，不做处理。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二调整模块，用于在第一执行模块或第二执行模块拒绝所述目标呼叫请求之后，确定窄带切换呼叫和宽带切换呼叫的掉话率，判断所述窄带切换呼叫和所述宽带切换呼叫的掉话率是否均小于0.01，如果否，调高预设带宽值且保证预设带宽值介于0和高带宽用户接入异构网络系统所需要的带宽值之间，如果是，不做处理。

10.根据权利要求6-9任意一项所述的装置，其特征在于，所述目标呼叫请求的呼叫类型为：语音呼叫类型、数据呼叫类型或视频呼叫类型。