一種wlan與蜂窩混合網絡中多模用戶設備的接入方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種WLAN與蜂窩混合網絡中多模用戶設 備的接入方法。
【背景技術】
[0002] 目前在WLAN(無線局域網）和蜂窩網絡所構成的混合網絡中，多模用戶設備的接入 方法包括耦合接入和非耦合接入兩類。在耦合接入中，用戶設備上、下行接入到相同的基站 (即蜂窩網絡基站)或接入點（即WLAN接入點)進行數據傳輸，如:WLAN-first接入方法，WLAN 覆蓋范圍內的用戶設備總是優先接入WLAN接入點進行上、下行數據傳輸。在非耦合接入中， 用戶設備上、下行可以接入到不同的基站或接入點進行數據傳輸，如上行蜂窩優先接入方 法，WLAN覆蓋下的用戶設備上、下行分別優先接入到蜂窩基站和WLAN接入點；用戶設備上行 接入到蜂窩網絡，可以有效避免WLAN中的競爭和沖突，從而顯著提升系統吞吐量。
[0003] 實際上，由于WLAN覆蓋范圍較小，在蜂窩網絡和WLAN重疊覆蓋區域，用戶通常距蜂 窩基站更遠，上行接入蜂窩網絡要比接入WLAN消耗更多的用戶設備的能量，然而已有的接 入方法忽略了用戶設備由于上行傳輸所消耗的能量。同時，用戶上行接入到蜂窩網絡，可以 降低WLAN網絡中的競爭和沖突，從而提升系統吞吐量，然而現有的接入方法缺乏有效的激 勵機制來引導用戶上行接入到蜂窩網絡中。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種WLAN與蜂窩混合網絡中多模用戶設備的接入方法，可以 使用戶設備上行能夠接入使自身收益最高的服務網絡。
[0005] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
[0006] -種WLAN與蜂窩混合網絡中多模用戶設備的接入方法，包括：
[0007] 當用戶設備UE處于蜂窩和WLAN重疊覆蓋區域，且滿足WLAN網絡接入條件時，UE下 行接入WLAN網絡；
[0008] 所述UE接收WLAN接入點周期性廣播的WLAN網絡相關參數；
[0009] 所述UE根據WLAN網絡相關參數計算上行接入到WLAN網絡獲得的滿意度，并計算上 行接入到蜂窩網絡獲得的滿意度，再進行滿意度大小的比較；
[0010]所述UE上行接入到滿意度較高的網絡。
[0011] 進一步的，所述當用戶設備UE處于蜂窩和WLAN重疊覆蓋區域，且滿足WLAN網絡接 入條件時，UE下行接入WLAN網絡包括：
[0012] 當用戶設備UE處于無線局域網WLAN與蜂窩混合網絡中，且WLAN下行接入設備數目 N小于下行最大允許接入設備數目Nmax，則UE下行接入WLAN網絡。
[0013] 進一步的，所述WLAN接入點周期性廣播的WLAN網絡相關參數包括：
[0014] 當前WLAN網絡下行接入用戶設備數目N、當前WLAN網絡上行接入用戶設備數目n、 WLAN網絡下行最大允許接入數目Nmax，參數α，其中參數α在(〇，〇. 5)中隨機選取。
[0015] 進一步的，計算上行接入到WLAN網絡以及蜂窩網絡獲得的滿意度包括：
[0016] 滿意度定義為上行功率消耗和下行吞吐量的函數：
[0017]
[0018] 其中，m表示的滿意度，下標i為UE的標號；Si = 0表示UE上行接入蜂窩網絡，Si = 1 表示UE上行接入WLAN網絡;μ是(0，1)中的實數;Ci是[0，1 ]中的實數，反應UE對功率消耗的 重視程度;Pi是UE上行傳輸的功率消耗，Pi,max是UE上行傳輸的最大功率消耗;ri( Si)為WLAN 接入點為UE分配的下行吞吐量；
[0019] 進一步的，所述WLAN接入點為UE分配的下行吞吐量ri(Si)的表達式為：
[0020]
[0021] 其中，C為WLAN網絡的下行吞吐量，參數α在(〇，〇. 5)中隨機選取，N為當前WLAN網絡 下行接入用戶設備數目，η為當前WLAN網絡上行接入用戶設備數目，Nmax為WLAN網絡下行最 大允許接入數目。
[0022]進一步的，UE上行傳輸的功率消耗的計算公式為：
[0023] UE上行接入蜂窩網絡的功率消耗Pi (Si = 0)的計算公式為：
[0024]
[0025] 其中，γ、〇2、h1>BS和ri u分別是蜂窩上行傳輸的目標信噪比、噪聲的功率譜密度、UE 到蜂窩基站的信道增益和UE上行傳輸的速率需求；
[0026] UE上行接入WLAN網絡的功率消耗Pi (Si = I)的計算公式為：
[0027]
[0028] 其中，R、Bw、hi,AP分別是UE在該WLAN中物理層傳輸速率、WLAN帶寬、UE到WLAN接入點 的信道增益。
[0029] 由上述本發明提供的技術方案可以看出，通過激勵機制引導用戶上行接入蜂窩網 絡，降低了WLAN中的競爭和沖突有效提升了系統吞吐量;同時，通過滿意度函數聯合考慮了 用戶設備的下行吞吐量和上行功率消耗，反應了用戶設備接入選擇帶來的收益，因此上述 方案中用戶設備上行總能夠接入使自身收益最高的服務節點。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本 領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他 附圖。
[0031 ]圖1為本發明實施例提供的WLAN與蜂窩混合網絡不意圖；
[0032]圖2為本發明實施例提供的一種WLAN與蜂窩混合網絡中多模用戶設備的接入方法 的流程圖；
[0033] 圖3為本發明實施例提供的UE接入或離開時WLAN網絡的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本 發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發明的保護范圍。
[0035]圖1為本發明實施例提供的WLAN與蜂窩混合網絡示意圖，圖1中，BS、AP、UE、DC area分別表示蜂窩基站、WLAN接入點、用戶設備、蜂窩和WLAN重疊覆蓋區域。
[0036]本發明實施例所提供的一種WLAN與蜂窩混合網絡中多模用戶設備的接入方法的 流程圖如圖2所示，其主要包括如下步驟：
[0037] 步驟11、當UE處于蜂窩和WLAN重疊覆蓋區域，且滿足WLAN網絡接入條件時，UE下行 接入WLAN網絡。
[0038] 當用戶攜帶UE進入WLAN與蜂窩混合網絡中時，UE將嘗試下行接入WLAN網絡，當 WLAN下行接入設備數目N小于下行最大允許接入設備數目Nmax，即，N<Nmax，則UE下行接入 WLAN網絡。否則，UE只能夠接入到蜂窩網絡完成上、下行數據傳輸。
[0039]步驟12、所述UE接收WLAN接入點周期性廣播的WLAN網絡相關參數。
[0040]本發明實施例中，所述WLAN接入點周期性廣播的WLAN網絡相關參數，包括：當前 WLAN網絡下行接入用戶設備數目N、當前WLAN網絡上行接入用戶設備數目n、WLAN網絡下行 最大允許接入數目Nmax，參數α，其中參數α在(0，0.5)中隨機選取。
[0041 ] 所述WLAN網絡中UE接入或離開時的工作流程如圖3所示，當WLAN網絡中有UE接入 或離開時，WLAN接入點更新相關參數，例如，WLAN網絡下行接入用戶設備數目Ν、當前WLAN網 絡上行接入用戶設備數目η;之后，將更新后的參數下發給下行接入的UE。
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