一種基于終端協(xié)同的無線泛在環(huán)境下速率分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于終端協(xié)同的無線泛在環(huán)境下的速率分配方法，屬于無線通信
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 新興多媒體業(yè)務(wù)和無線應(yīng)用需求的不斷增長(zhǎng)，極大地促進(jìn)了移動(dòng)終端的發(fā)展。在 泛在環(huán)境下，用戶將處于多個(gè)終端以及多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，為充分利用用戶周圍的網(wǎng)絡(luò)和終端資 源，基于終端協(xié)同的通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。多終端協(xié)同是指利用用戶側(cè)的多個(gè)終端間的協(xié)同 關(guān)系，即多個(gè)終端可通過短距離通信技術(shù)連接從而共享其廣域通信能力，從而實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng) 絡(luò)及終端資源的高效利用以及提高用戶業(yè)務(wù)體。目前，多數(shù)終端可通過短距離無線通信技 術(shù)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如藍(lán)牙、IEEE802.ll、Zigbee等，為終端協(xié)同提供了可能。
[0003] 在數(shù)據(jù)流形式上，基于終端協(xié)同的多流并行傳輸即將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)劃分為不同的子 流，在若干終端間通過短距離傳輸能力為某個(gè)終端轉(zhuǎn)發(fā)，并最后在此終端匯聚。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的 多路徑分流傳輸是多終端協(xié)同的研宄重點(diǎn)，在終端協(xié)同中，選擇的協(xié)同終端及其接入網(wǎng)的 性能都將會(huì)極大地影響協(xié)同傳輸系統(tǒng)的性能（時(shí)延、吞吐量）。因此，在基于終端協(xié)同的速 率分配方法中，要鑒于終端以及其接入網(wǎng)的不同特性。但是目前的研宄方法多是在各終端 間的分流也只是簡(jiǎn)單地平均分配，未體現(xiàn)終端以及其接入網(wǎng)性能的不同。而本發(fā)明能夠很 好地解決上面的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于解決在物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)層無線泛在環(huán)境進(jìn)行多流并行傳 輸?shù)乃俾史峙鋯栴}，提出了一種基于終端協(xié)同的無線泛在環(huán)境下速率分配方法，該方法在 各終端及其接入網(wǎng)絡(luò)性能因子權(quán)重的求解中，將層次分析法和熵值分析法求解的權(quán)重進(jìn)行 分配得到實(shí)際權(quán)重，既實(shí)現(xiàn)了終端用戶的主觀喜好，又實(shí)現(xiàn)了各終端及其接入網(wǎng)絡(luò)之間的 客觀差異。本發(fā)明提出的終端協(xié)同分流方法還解決了終端的能耗問題，該方法應(yīng)用于物聯(lián) 網(wǎng)的泛在環(huán)境，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，并且具有很好的應(yīng)用前景。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方法是：一種基于終端協(xié)同的無線泛在環(huán)境 下速率分配方法，該方法包括如下步驟：
[0006] 步驟1 :網(wǎng)絡(luò)建立。建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，初始化主終端，并邀請(qǐng)其周圍從終端加入虛擬 終端系統(tǒng)，并在主終端上進(jìn)行注冊(cè)，形成虛擬終端系統(tǒng)。同時(shí)獲取虛擬終端及其接入網(wǎng)的參 數(shù)。
[0007] 步驟2 :根據(jù)上述步驟1獲取的參數(shù)，由公式3-公式12計(jì)算各終端及其接入網(wǎng)性 能的因子權(quán)重。
[0008] 步驟3 :再根據(jù)公式13計(jì)算所有可用終端的效用函數(shù)值。
[0009] 步驟4 :對(duì)終端m接入到不同網(wǎng)絡(luò)的效用值從大到小進(jìn)行排列，最大值對(duì)應(yīng)的終端 及其接入網(wǎng)記為MaXUmn，同時(shí)令Smt= 0, 1彡t彡N，且t乒n，以防止相同的終端進(jìn)行重復(fù) 選擇。MaXU"對(duì)應(yīng)的所有可用虛擬終端即進(jìn)入候選終端集合。
[0010] 步驟5 :將候選終端的效用函數(shù)值按照從大到小的順序及耐性排列，記為OMT= {oMT"oMT2，…，oMTy}，并令c= 1。
[0011] 步驟 6 :令m= 1，則 1 <m<c。按照公式PreRatem={oMTm/EoMTj*Rate對(duì)c 條無線鏈路進(jìn)行速率預(yù)分配PreRate^。
[0012] 步驟7 :判斷PreRatem< 1^111是否成立。若成立，再判斷m=c是否成立；否則，令 C =c+l〇
[0013] 步驟8 :判斷1 <c<y是否成立。若成立，跳轉(zhuǎn)到上述步驟2 ;否則更新候選終端 集合，重新進(jìn)行速率分配。
[0014] 步驟9 :判斷m = c是否成立，若成立，結(jié)束速率分配過程，并根據(jù)分配結(jié)果更新主 終端上的注冊(cè)信息，同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址配置，利用終端協(xié)同完成業(yè)務(wù)傳輸。若未完成，轉(zhuǎn)到 上述步驟6繼續(xù)。
[0015] 有益效果：
[0016] 1、本發(fā)明充分利用了無線泛在環(huán)境下的終端與網(wǎng)絡(luò)資源，增加了網(wǎng)絡(luò)吞吐量，減 少了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，同時(shí)也擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。
[0017] 2、本發(fā)明在各終端及其接入網(wǎng)絡(luò)性能因子權(quán)重的求解中，將層次分析法和熵值分 析法求解的權(quán)重進(jìn)行分配得到實(shí)際權(quán)重，既實(shí)現(xiàn)終端用戶的主觀喜好，又實(shí)現(xiàn)各終端及其 接入網(wǎng)絡(luò)之間的客觀差異，提高了最優(yōu)終端選擇的準(zhǔn)確性。
[0018] 3、本發(fā)明產(chǎn)生的基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的無線泛在環(huán)境下多流速率分配方法非常簡(jiǎn)單而 易于實(shí)現(xiàn)，具有很好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明終端協(xié)同分流傳輸應(yīng)用場(chǎng)景示意圖。
[0020] 圖2為本發(fā)明終端協(xié)同分流傳輸示意圖。
[0021] 圖3為本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0023] 如圖1-3所示，本發(fā)明的用戶的多個(gè)終端處于泛在環(huán)境下。在此種泛在環(huán)境下，有 一個(gè)終端稱為主終端（即：Master)，其周圍存在著一些可被選擇進(jìn)行協(xié)同分流傳輸?shù)慕K端 即為從終端（即：Slaver)。Master與Slaver之間通過短距離通信技術(shù)進(jìn)行通信，終端通過 廣域網(wǎng)接口與應(yīng)用服務(wù)器連接。當(dāng)主終端發(fā)起業(yè)務(wù)時(shí)，依據(jù)各終端以及其接入網(wǎng)的特性，以 實(shí)現(xiàn)最小延遲以及最小能耗為目標(biāo)，確定協(xié)同分流傳輸方法，從而服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分流， 分別通過不同的路徑到達(dá)從終端，最后分流數(shù)據(jù)通過短距離無線通信技術(shù)在主終端匯聚， 完成整個(gè)業(yè)務(wù)傳輸。令MI；表示主終端，M= {1，2,…，M}表示泛在環(huán)境下候選的從終端集 合。令N= {1，2,…，N}表示接入網(wǎng)絡(luò)。接入到網(wǎng)絡(luò)n中的終端MT^稱為虛擬終端（m,n)。 假設(shè)終端只能同時(shí)接入到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，則從終端以及其接入網(wǎng)絡(luò)共有MXN中組合。用MXN 階矩陣S表示表示虛擬終端的可用性。若（m，n)可用，則S"= 1，否則，Smn= 0。即：
[0024]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于終端協(xié)同的無線泛在環(huán)境下速率分配方法，其特征在于，所述方法包括如 下步驟： 步驟1:網(wǎng)絡(luò)建立； 建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，初始化主終端，并邀請(qǐng)其周圍從終端加入虛擬終端系統(tǒng)，并在主終端上 進(jìn)行注冊(cè)，形成虛擬終端系統(tǒng)，同時(shí)獲取虛擬終端及其接入網(wǎng)的參數(shù)； 步驟2 :根據(jù)上述步驟1獲取的參數(shù)，由公式3-公式12計(jì)算各終端