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1、第23卷第2期宁波大学学报(理工版)Vol.23No.22010年4月JOURNALOFNINGBOUNIVERSITY(NSEE)Apr.2010文章编号:1001-5132(2010)02-0029-04一种基于收入分配公平化的IEEE802.16接纳控制算法1,21,2*1,2封福东,何加铭,张青波(1.宁波大学通信技术研究所,浙江宁波315211;2.宁波大学无线数字音视频重点实验室,浙江宁波315211)摘要:为充分合理的利用无线频谱资源,根据802.16协议对QoS的复杂定义,通过引入基尼系数来表征系统收入分配公
2、平性,提出一种保证服务质量的基于系统收入分配公平化的接纳控制算法.通过仿真表明:该算法在保证高优先级业务的高接纳率情况下,大大提高了低优先级业务的接纳率,使系统承载业务多样化,保证了各业务流接纳的公平性.关键词:接纳控制;IEEE802.16;基尼系数;公平性中图分类号:TN915;TP393.17文献标识码:AIEEE802.16是一种电信级WMAN协议,为保提供商自行决定.协议规定了4种业务流QoS类型:证服务质量定义了复杂的QoS机制,而接纳控制UGS、rtPS、nrtPS、BE.发起端在业务流建立时确是QoS机制的重
3、要组成部分;目前已有大量的接纳定流传输的最小忍受带宽b和最大满意带宽b,minmax控制算法被提出,其中传统的资源预留机制以截业务流被接纳后的实际带宽介于b和b间,且minmax[1-3]止优先权方式(cutoffpriority)为代表.目前国内可由系统带宽分配策略来调整所获得带宽的大小.外大多是借助经济学方面的相关知识提出新的接[4-5]纳控制算法,如收益率、博弈论,但此类算法对2基于收入分配公平化IEEE802.16高优先级业务与低优先级业务的接纳率差距上没有明显改善.笔者针对IEEE802.16协议的QoS定2.1建
4、立系统收入分配模型义,提出一种保证业务多样化的接纳控制算法,引笔者引入经济学中表征收入分配差异程度的入经济学中表征收入分配差异的基尼系数作为判基尼系数,以此作为接纳控制的判决依据,并建立断准则,大大缩小系统对低优先级业务与高优先系统收入分配模型.该模型通过计算当前状态下级业务的接纳率的差距.每个业务流的收入和所有业务流的平均收入,以协方差公式得出当前状态下的基尼系数.设业务带1IEEE802.16业务QoS宽范围为[,]bb,业务的优先级为p,其中,ii,min,maxii为业务流QoS类型,各业务所获得的带宽由系统IEEE
5、802.16有详尽的QoS参数设定,但其对的带宽分配策略来决定.设系统总带宽为b,total控制机制,如接纳控制、带宽分配策略则交由设备第i类业务的第j个业务流实际获得的带宽为b,ij,收稿日期:2009-04-23.宁波大学学报(理工版)网址:http://3xb.nbu.edu.cn基金项目:科技部国际技术合作与交流专项(2008KR1041);国家自然科学基金(60671037);宁波市工业攻关项目(2007B10051).第一作者:封福东(1984-),男,浙江宁波人,在读硕士研究生,主要研究方向:数字无线通信.E-
6、mail:goodffd@gmail.com*通讯作者:何加铭(1949-),男,浙江杭州人,博导/教授,主要研究方向:数字无线通信.E-mail:hejiaming@nbu.edu.cn30宁波大学学报(理工版)2010这里不考虑BE业务,只考虑UGS、rtPS、nrtPS业平性的降低幅度来决定接纳概率,此处选择经过务.定义第i类业务的第j个业务流的权重w=epi,修正的Sigmoid函数作为接纳概率函数,其式为:i其收入Aij,,=wbiij,系统已接纳业务流个数为n,⎧1,GGGnew<
7、业务流收入以升序排列得到序列xx,,,?⎪1+12⎪−−aG()G/()G−Gc1,P=⎨1e+1ongoingnewongoingth(1)1xn,所有业务流平均收入为μ=()∑∑Aij,/n.基⎪GGG≤≤,[6]⎪thnewongoing尼系数的计算公式:2cov(,)/Gx=inμ.i⎪0,GG<
8、差距,因此低优先级业务的收公平系数与公平阈值的接近程度来决定接纳概率,入小于高优先级业务的收入.此处选择经过修正的Sigmoid函数作为接纳概率函2.2接纳控制算法实现数,其式为:假设网络中已接纳的业务流数量为N,系统⎧1,GGG≤≤,newongoingth为各业务均预留了其最大带宽,其
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