一种面向一种面向WiMAX的呼叫接纳控制算法的呼叫接纳控制算法
提出一种在WiMAX系统资源紧张时,使接纳率和资源利用率最大化的呼叫接纳控制CAC(Call Admission
Control)算法。算法基于经济学概念,利用基尼系数(Gini Coefficient)给出了接纳控制模型,并用修正的sigmoid
函数计算接纳概率。根据接纳概率决定是否接纳新到业务。仿真结果表明,算法与典型的截止优先权算法相比,
在系统繁忙时系统接纳率和资源利用率都有较大提高。
1 Wimax业务业务QoS说明说明
WiMAX系统有详尽的QoS参数设定,但其接纳控制等策略则交由设备提供商自行决定。协议规定了4种业务流QoS类型:
UGS、rtPS、nrtPS、BE,其类型特征如表1所示。发起端在业务流建立时确定流传输的最小忍受带宽bmin和最大满意带宽
bmax,业务流被接纳后实际获得的带宽介于bmin和bmax之间,并且可由系统的带宽分配策略来调整所获得带宽的大小。
不同业务类型、不同传输速率,以及切换连接与新连接的区别,使同一个系统内的服务类型繁多。接纳控制算法要能够对繁
多的业务类型进行统一的判决和管理,以参数区分业务类型。在优先考虑高优先级业务的同时又要兼顾所承载业务的多样化,
保证各业务之间接纳的公平性。
式(1)模型表示呼叫接纳时系统带宽分配的公平程度。因业务流的权重随优先级的增大呈指数增长,而高优先级业务与低优先
级业务的带宽要求差距小于其权重之间的差距,模型将在优先接纳高优先级业务的同时提高低优先级业务的接纳率,保证各业
务之间接纳的公平性,同时提高系统带宽利用率。
2.2 接纳控制算法实现接纳控制算法实现
假设网络中基站BS(Base Station)已接纳的业务流数量为N,它为各业务流均预留其最大带宽,最大带宽总和为
Σb
i,max
。设定带宽门限bth和公平门限Gth时,Gth的设定需根据对各时期的基尼系数进行大量统计,选取合适的基尼系
数作为公平门限。若公平门限设置过大,则公平门限不起作用,各业务的接纳率过高,将超过BS所能容纳的最大业务数,使
得BS在下行链路处理业务流的时间增加,各业务流延时剧增;若公平门限设定过小,则BS将对各业务流的接纳进行严格的限
制,导致各类业务的接纳率和带宽利用率大大降低。对于新到达业务流f
N+1
,设其申请带宽为[b
N+1,min
,b
N+1,max
],在总最大带宽
∑b
i,max
+b
N+1,max
≥b
th
时,采用基于基尼系数的接纳控制。接纳控制算法流程如图1所示。