本發(fā)明涉及通信技術領域，特別是涉及業(yè)務調度，以及優(yōu)化理論。

背景技術：

信息通信技術的快速發(fā)展快速改變著人們的生活方式,特別是無線通信技術,在擺脫有線通信束縛的同時,其終端設備因貼近生活也日益受到人們的青睞,己成為現(xiàn)代人生活中不可或缺的工具，無線通信系統(tǒng)中資源的概念非常廣泛,既可是時間資源、空間資源、編碼資源、頻譜資源、功率資源等"不可見"的資源,也可是基站資源、天線資源等"可見"資源。面對如此眾多的資源,如何管理這些資源也就成為了頭等大事。移動通信系統(tǒng)通過無線資源管理來管理移動通信中的無線資源。在移動通信系統(tǒng)中,頻譜資源、功率資源等大部分無線資源是受限的,因此如何有效的提高資源利用率從而提升用戶的業(yè)務體驗、保障多業(yè)務QoS、平衡網(wǎng)絡負載是無線資源優(yōu)化的核心需求。無線網(wǎng)絡優(yōu)化設計的研究內(nèi)容涵蓋兩個方面:資源分配優(yōu)化與調度優(yōu)化。

由于現(xiàn)有技術只針對一維或者二維無線資源進行優(yōu)化,因此有必要針對網(wǎng)關資源與業(yè)務調度進行聯(lián)合優(yōu)化,對多業(yè)務用戶進行資源調度,有效提升無線網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡容量和用戶業(yè)務體驗,降低能耗,無線多模網(wǎng)關組網(wǎng)示意圖如圖1所示。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：通過建立網(wǎng)關優(yōu)化部署模型和建立多業(yè)務到達的概率與服務分布聯(lián)合分布模型，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡資源與業(yè)務調度之間的動態(tài)自適應能力。

本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案包括以下步驟，如圖2所示：

A、建立網(wǎng)關優(yōu)化部署模型；

B、建立多業(yè)務到達概率與服務分布聯(lián)合規(guī)劃模型；

C、獲取網(wǎng)絡的物理性能參數(shù)。

所述步驟A中，網(wǎng)關優(yōu)化部署模型具體為：網(wǎng)關優(yōu)化部署模型具體為：其中e為邏輯鏈路，h為節(jié)點標識，H＝{h₁,...,h_n}為網(wǎng)絡中的源節(jié)點集合，x_e,h為從節(jié)點h至網(wǎng)關i經(jīng)過邏輯鏈路e的流量，Cap_e為邏輯鏈路e的容量，Cap_h為節(jié)點h的容量，Capi為網(wǎng)關i的容量，wh為節(jié)點h的業(yè)務需求，y_i為網(wǎng)關的數(shù)目，G為包含最大業(yè)務流的邊的連通圖，E(G)為G的邏輯鏈路集合，I為網(wǎng)關集合，h′為h的備用節(jié)點，v為目的節(jié)點，(h,v)為h至v之間的邏輯鏈路。

Minimize∑_i∈xy_i

所述步驟B中，具體為：采用polya為業(yè)務到達模型，業(yè)務分布為pareto模型，采用polya/D/1服務模型，業(yè)務流j的到達概率為其中t為時間間隔，到達的業(yè)務流均值為λt，到達的業(yè)務流方差為λt(1+βλt)，n個數(shù)據(jù)包在服務時間τ內(nèi)到達的概率為λ為業(yè)務流的到達速率，β為調節(jié)系數(shù)，如圖3所示。

所述步驟C中，統(tǒng)計時延和丟包率參數(shù)獲取機制為：a.進行初始化設置；b.通過ICMP協(xié)議獲得節(jié)點處于上行鏈路狀態(tài)時的網(wǎng)絡物理接口信息；c.判斷網(wǎng)絡物理接口是否為期望的接口，若是則轉至子步驟b，反之則轉至子步驟d；d.對期望的IP地址判斷其是否能ping通，若是則轉至子步驟e，反之則轉至子步驟b；e.存儲相應物理接口時延和丟包率信息；f.進行業(yè)務流重定向并保存該物理接口時延和丟包率信息，將獲得的物理性能參數(shù)用于修正步驟B中的業(yè)務流到達概率。

附圖說明

圖1無線多模網(wǎng)關組網(wǎng)示意圖

圖2無線網(wǎng)絡的優(yōu)化設計流程示意圖

圖3觀測時間間隔τ內(nèi)的數(shù)據(jù)包到達狀態(tài)轉移示意圖

具體實施方式

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

第一步，建立網(wǎng)關優(yōu)化部署模型，具體為：其中e為邏輯鏈路，h為節(jié)點標識，H＝{h₁,...,h_n}為網(wǎng)絡中的源節(jié)點集合，x_e,h為從節(jié)點h至網(wǎng)關i經(jīng)過邏輯鏈路e的流量，Cap_e為邏輯鏈路e的容量，Cap_h為節(jié)點h的容量，Cap_i為網(wǎng)關i的容量，wh為節(jié)點h的業(yè)務需求，y_i為網(wǎng)關的數(shù)目，G為包含最大業(yè)務流的邊的連通圖，E(G)為G的邏輯鏈路集合，I為網(wǎng)關集合，h′為h的備用節(jié)點，v為目的節(jié)點，(h,v)為h至v之間的邏輯鏈路。

Minimize∑_i∈xy_i

第二步，建立多業(yè)務到達的概率與服務分布聯(lián)合分布模型，具體為：采用polya為業(yè)務到達模型，業(yè)務分布為pareto模型，采用polya/D/1服務模型，業(yè)務流j的到達概率為其中t為時間間隔，到達的業(yè)務流均值為λt，到達的業(yè)務流方差為λt(1+βλt)，n個數(shù)據(jù)包在服務時間τ內(nèi)到達的概率為λ為業(yè)務流的到達速率，β為調節(jié)系數(shù)。

第三步，獲取網(wǎng)絡的物理性能參數(shù)，具體為：統(tǒng)計時延和丟包率參數(shù)獲取機制為：a.進行初始化設置；b.通過ICMP協(xié)議獲得節(jié)點處于上行鏈路狀態(tài)時的網(wǎng)絡物理接口信息；c.判斷網(wǎng)絡物理接口是否為期望的接口，若是則轉至子步驟b，反之則轉至子步驟d；d.對期望的IP地址判斷其是否能ping通，若是則轉至子步驟e，反之則轉至子步驟b；e.存儲相應物理接口時延和丟包率信息；f.進行業(yè)務流重定向并保存該物理接口時延和丟包率信息，將獲得的物理性能參數(shù)用于修正步驟B中的業(yè)務流到達概率。

本發(fā)明提出了一種無線網(wǎng)絡的優(yōu)化設計方法，通過建立網(wǎng)關優(yōu)化部署模型和建立多業(yè)務到達的概率與服務分布聯(lián)合分布模型，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡資源與業(yè)務調度之間的動態(tài)自適應能力。