專利名稱：：一種應(yīng)用于鐵路的具有預(yù)測性的多業(yè)務(wù)資源預(yù)留策略的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鐵路通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其一種應(yīng)用于鐵路的具有預(yù)測性的多業(yè)務(wù)資源預(yù)留策略。
背景技術(shù)：
：鐵路應(yīng)用目前可利用的資源僅為4M頻譜，而面臨的應(yīng)用卻很多，如鐵路緊急呼叫列車調(diào)度、列車控制、旅客信息服務(wù)等，該系統(tǒng)為資源嚴(yán)重受限系統(tǒng)。同時存在多種不同業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)等級需求，如對實時性和可靠性要求極高的列控業(yè)務(wù)，一般級別的旅客信息服務(wù)等。這些業(yè)務(wù)對資源提出了不同的需求，而目前的固定信道分配方法無法滿足其需求，因此對資源技術(shù)進(jìn)行仔細(xì)研究考慮是十分必要的。鐵路區(qū)間業(yè)務(wù)和特性具有較好預(yù)測性，如列車在區(qū)間正常運行時行使軌跡，列車區(qū)間運行速度等。研究具有較好預(yù)測性的資源策略意義重大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對
背景技術(shù)：
中所描述的目前鐵路通信系統(tǒng)資源緊缺的問題，提出了一種應(yīng)用于鐵路的具有預(yù)測性的多業(yè)務(wù)資源預(yù)留策略。其特征在于，包括以下步驟步驟一在一個具有η個不同業(yè)務(wù)和2η個獨立QoS條件的系統(tǒng)中，設(shè)定系統(tǒng)容量的初始值，并確定各種業(yè)務(wù)的到達(dá)速率，所需的資源數(shù)，駐留時間；其中，所述QoS條件中，η個條件針對η個新呼叫類型，其余η個針對η個越區(qū)呼叫類型；步驟二計算呼叫的掉話率和阻塞率；預(yù)留信道值Rj為非整數(shù)，當(dāng)一個類型為j(j=1，2，...，2n-l,2n)的呼叫產(chǎn)生時，同時產(chǎn)生一個隨機數(shù)Xe[0,1)；如果當(dāng)這個呼叫被接收后，如果可用信道數(shù)目不小于+1，那么接受呼叫；否則，呼叫被阻塞或丟棄；如果-Rj當(dāng)這個呼叫被接收后，如果可用信道數(shù)不小于Rp那么接受呼叫；否則，被阻塞或丟棄；如果每種業(yè)務(wù)的所有呼叫的阻塞率和掉話率同時滿足它們各自的QoS條件，跳至步驟三，判斷系統(tǒng)的容量是否達(dá)到最優(yōu)值；如果掉話率和阻塞率偏大，則增大預(yù)留信道值Ry如果掉話率和阻塞率偏小，則減小預(yù)留信道值Rj;其中，Rj的值通過二分法來逐漸逼近；步驟三比較當(dāng)前的系統(tǒng)容量和之前的系統(tǒng)容量，若超出設(shè)定的精度范圍，則用二分法逼近，重新計算所述的&的值，并返回步驟二；若在設(shè)定的精度范圍內(nèi)，得出的所有Rj值即為所求的信道預(yù)留值。本發(fā)明不僅在資源分配上更加靈活，而且能夠保證各種業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求和優(yōu)先級，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)容量的最大優(yōu)化，預(yù)測出系統(tǒng)可接入的各種類型的業(yè)務(wù)量。圖1本發(fā)明的策略原理圖；具體實施例方式下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。本發(fā)明的基本思想是針對鐵路業(yè)務(wù)具有很好預(yù)測性的特點與優(yōu)先級的不同，給每種業(yè)務(wù)預(yù)留一定的信道。通過此策略，使每種業(yè)務(wù)都達(dá)到最小阻塞率和中斷率的情況下，系統(tǒng)整體容量最大化。多信道資源預(yù)留(MFCR)策略適用于多服務(wù)環(huán)境，為每一個不同呼叫類型提供一個確定的保護(hù)級。在有η種不同服務(wù)和2η個獨立QoS限制條件的多業(yè)務(wù)鐵路網(wǎng)絡(luò)中，MFCR預(yù)留了2η-1個不同信道數(shù)。如圖1所示，最低優(yōu)先級呼叫(稱為類型1呼叫)不能使用Rl信道，次最低優(yōu)先級呼叫(類型2呼叫)不能使用R2信道，依次類推，次高優(yōu)先級呼叫(類型2η-1呼叫)不能使用R2n-1信道，最高優(yōu)先級呼叫(類型2η呼叫)沒有接入限制。即，Rj是為優(yōu)先呼叫j+Ι，…，2n-l，2n預(yù)留的信道數(shù)。本發(fā)明實例為在MATLAB7.O環(huán)境下以某客運專線的數(shù)據(jù)為例，對兩種業(yè)務(wù)情況下的資源預(yù)留策略進(jìn)行的仿真。根據(jù)調(diào)研得到的數(shù)據(jù)，可做如下假設(shè)呼叫平均持續(xù)時間P1=μ2=1/72，呼叫平均駐留時間Il1=Il2=1/46，列調(diào)業(yè)務(wù)的呼叫需要的信道數(shù)、=1，列控業(yè)務(wù)的呼叫需要的信道數(shù)b2=2，兩種業(yè)務(wù)的新呼叫到達(dá)速率比值f\、f2分別為0.5、0.5。每種業(yè)務(wù)的預(yù)留信道數(shù)Rj可通過嵌套循環(huán)得出，Rj值的判斷依據(jù)是對應(yīng)業(yè)務(wù)要求的掉話率和阻塞率。其中，阻塞率和掉話率這兩個值，需要計算系統(tǒng)穩(wěn)定時處于各種狀態(tài)下的概率。系統(tǒng)的狀態(tài)為有限的馬爾科夫鏈，其中穩(wěn)態(tài)概率的計算采用Gauss-Seidel方法，設(shè)定逼近的精度，用范數(shù)進(jìn)行判定。表1為仿真后的結(jié)果，表1實施例仿真結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>其中，Cfflax為仿真得到的系統(tǒng)最大容量；RhlN2h2、Rn21i2>Rh2分別代表各種為業(yè)務(wù)預(yù)留的信道數(shù)；pbl、pb2分別代表類型1和類型3的呼叫阻塞率；Pftl、Pft2分別代表類型1和類型3的呼叫掉話率。仿真結(jié)果表明在保證各類呼叫的阻塞率和掉話率滿足要求的情況下，得到了系統(tǒng)的最大容量以及為各類呼叫預(yù)留的信道數(shù)，本發(fā)明能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，實現(xiàn)在容量、質(zhì)量和資源之間的關(guān)系協(xié)調(diào)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。權(quán)利要求一種應(yīng)用于鐵路的具有預(yù)測性的多業(yè)務(wù)資源預(yù)留策略，其特征在于，包括以下步驟步驟一在一個具有n個不同業(yè)務(wù)和2n個獨立QoS條件的系統(tǒng)中，設(shè)定系統(tǒng)容量的初始值，并確定各種業(yè)務(wù)的到達(dá)速率，所需的資源數(shù)，駐留時間；其中，所述QoS條件中，n個條件針對n個新呼叫類型，其余n個針對n個越區(qū)呼叫類型；步驟二計算呼叫的掉話率和阻塞率；預(yù)留信道值Rj為非整數(shù)，當(dāng)一個類型為j(j＝1，2，...，2n-1，2n)的呼叫產(chǎn)生時，同時產(chǎn)生一個隨機數(shù)X∈[0，1)；如果當(dāng)這個呼叫被接收后，如果可用信道數(shù)目不小于那么接受呼叫；否則，呼叫被阻塞或丟棄；如果當(dāng)這個呼叫被接收后，如果可用信道數(shù)不小于Rj，那么接受呼叫；否則，被阻塞或丟棄；如果每種業(yè)務(wù)的所有呼叫的阻塞率和掉話率同時滿足它們各自的QoS條件，跳至步驟三，判斷系統(tǒng)的容量是否達(dá)到最優(yōu)值；如果掉話率和阻塞率偏大，則增大預(yù)留信道值Rj；如果掉話率和阻塞率偏小，則減小預(yù)留信道值Rj；其中，Rj的值通過二分法來逐漸逼近；步驟三比較當(dāng)前的系統(tǒng)容量和之前的系統(tǒng)容量，若超出設(shè)定的精度范圍，則用二分法逼近，重新計算所述的Rj的值，并返回步驟二；若在設(shè)定的精度范圍內(nèi)，得出的所有Rj值即為所求的信道預(yù)留值。F2010100343130C00011.tif,F2010100343130C00012.tif,F2010100343130C00013.tif全文摘要本發(fā)明公開了屬于鐵路通信
技術(shù)領(lǐng)域：
的一種應(yīng)用于鐵路的具有預(yù)測性的多業(yè)務(wù)資源預(yù)留策略。該策略根據(jù)鐵路通信需要滿足不同要求的多種業(yè)務(wù)和具有良好的預(yù)測性等特點，依據(jù)獨特的接入策略對鐵路通信資源進(jìn)行分配。本發(fā)明不僅在資源分配上更加靈活，而且能夠保證各種業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求和優(yōu)先級，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)容量的最大優(yōu)化，預(yù)測出系統(tǒng)可接入的各種類型的業(yè)務(wù)量。文檔編號H04W28/26GK101801042SQ20101003431公開日2010年8月11日申請日期2010年1月15日優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日發(fā)明者姜曉麗,李旭申請人:北京交通大學(xué)