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专利号: 201610427866X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种异构网络中多模终端垂直切换方法,其特征在于:在该方法中采用了网络资源监测模块、网络选择模块、切换判决模块、切换执行模块;网络资源监测模块实时监测并收集候选网络资源信息,为网络选择模块和切换判决模块提供数据来源;在网络切换阶段,网络资源监测模块主要对业务接入、网络状态进行检测;切换判决模块主要应用于切换申请的判决,并根据网络监测模块提供的当前网络状态和业务情况信息,对切换申请进行优先级排序,并按照优先级进行切换判决;切换判决后进入切换执行模块按序进行切换执行;具体包括以下步骤:S1:候选网络选择:综合考虑不同业务的选网要求和网络成本,通过基于简单加权和法算法计算出候选网络效用函数,并以此为依据选择目标网络进行切换,其计算方法如下:式中,wj代表的是网络参数j的权重,gij代表了候选网络i的第j个参数的归一化值,Fi代表了网络i的效用值,Fbest表示的是效用值最大的备选网络;

S2:采用基于优先级的切换判决机制进行网络切换判决。

2.根据权利要求1所述的一种异构网络中多模终端垂直切换方法,其特征在于:所述步骤S1包括:S11:通过熵值法对网络权重进行求取;

S12:针对不同业务类型,用模糊层次逻辑方法分别求取判决参数权重;

S13:综合权重求取;

S14:候选网络选择。

3.根据权利要求2所述的一种异构网络中多模终端垂直切换方法,其特征在于:所述步骤S11具体包括:S111:从网络资源监控模块中得到候选网络的实际性能参数指标集Xij;

S112:对收集到的网络参数进行归一化处理,不同类型的参数归一化方法计算方式不同,分别设计了效益型、成本型参数的归一化函数;

效益型参数(RSS、B)归一化计算式:

式中gij表示的是网络i中的参数j的归一化值,xij为候选网络的实际性能参数指标集,xjmax为候选网络中实际性能参数j最大值,xjmin为候选网络中实际性能参数j的最小值;

成本型参数(D、J、PR)归一化计算式:

式中gij表示的是网络i中的参数j的归一化值,xij为候选网络的实际性能参数指标集,j jxmax为候选网络中实际性能参数j的最大值,xmin为候选网络中实际性能参数j的最小值S113:通过对各个网络参数进行归一化处理后,得到关于网络参数的标准评估矩阵G:S114:通过熵值法对参数j的熵值进行求取,其计算公式如下所示:其中,k为修正因子,n为候选网络个数,k=1/lnn;式中 代表的是标号为i的网络第j项参数指标占该参数指标的比重,其计算公式如下所示:S115:根据各网络参数熵值Ei,分别求取其所占的权重公式如下:S116:则通过熵值法的计算得到的不同参数的权重为:

4.根据权利要求3所述的一种异构网络中多模终端垂直切换方法,其特征在于:所述步骤S12具体包括:S121:建立层次结构图,对目标问题层次化分析;主要分为3层:目标层、准则层以及方案层;目标层是从多个候选网络中分析得到一个最优网络;准则层是时延、丢包率等五个极具代表性的网络参数;方案层为备选网络;

S122:构建模糊互补判断矩阵:通过因素间相对重要程度进行相互比较,得到准则层中各参数之间的相对重要量化值矩阵,即模糊互补判断矩阵R=(rij)n×n,rij表示的是参数间的相对重要值;

S123:计算不同参数的权重Wi:

T

S124:通过各个参数的权重值,得到权重向量W=(W1,W2,...,Wn),其中 Wi≥0(i=1,2,...,n);

S125:构建模糊矩阵R的特征矩阵W*=(Wij)n×n:*

S126:在求得特征矩阵W后,进行矩阵的相容性计算:

*

S127:如果计算得到的相容性值I(R,W )≤T,则可判定矩阵为一致矩阵,反之需要重新求取模糊矩阵R=(rij)n×n,一般设置T=0.1;

S128:建立模糊一致判断矩阵:

对模糊互补判断矩阵R=(rij)n×n分别按行求和、按列求和,分别记为ri、rj:在求得ri、rj后,进行如下步骤:

得到模糊一致判断矩阵F:F=(fij)n×n

S129:通过上一步骤可以计算得到不同网络参数在业务s选网时所占的比重,并得到不同参数的权重值:其中:

S1210:根据模糊层次分析算法的各业务类型的模糊判决矩阵进行计算和相关处理,可得到四类业务的网络参数权重值。

5.根据权利要求4所述的一种异构网络中多模终端垂直切换方法,其特征在于:所述步骤S13具体包括:求取综合权重,利用经济学中群决策的思想,求取步骤S11与步骤S12的联合权重作为最后权重,综合权重求取公式如下:将向量WEM,WFAHP代入上式,可以得到各个参数综合权重:W=[wRSS,wB,wD,wJ,wPR]。

6.根据权利要求5所述的一种异构网络中多模终端垂直切换方法,其特征在于:所述步骤S2具体包括:S21:在进行切换判决时,网络侧首先判断该切换申请是否属于群组业务;当网络侧判定提出切换申请的业务不属于群组业务,则采用先到先服务的判决方式进行切换执行;当业务属于群组业务时,对切换申请进行优先级判定;

S22:定义动态优先级:终端侧在提出切换申请时,不同用户终端所处的网络环境及发出切换申请的时间不尽相同,为保证终端侧的良好用户体验,需要在切换申请的生存时间内对申请做出响应(允许切换或者拒绝切换);通过对切换申请生存时间和其当前所处网络环境进行切换申请优先级的判决:Fi,j(t)=αfF(i,j,t)+βfD(i,j,t)式中Fi,j(t)为切换申请优先级判决函数,fF(i,j,t)为网络效用函数,fD(i,j,t)为切换生存时延判断的优先级函数;其中α+β=1,设置α=β=0.5。

7.根据权利要求6所述的一种异构网络中多模终端垂直切换方法,其特征在于:所述步骤S22具体包括:S221:网络效用值的计算:在步骤S1中得到网络参数权重,可以求得终端业务当前运行的网络效用值FN及目标网络效用值Ftarget,FN值越小,从另一方面表明了终端业务在当前网络服务质量的恶劣程度;那么终端业务所处网络变差的恶劣程度,可以用 表示;因此F值越大,代表此时业务切换的迫切性越强;所以得到的网络效用函数如下所示:式中Ftarget表示目标网络效用值,FN表示网络效用值;

S222:切换生存时延判断的优先级函数:设定ta时刻代表终端侧发出切换申请的时间,l表示该申请的生存时延,那么在时刻ta+l之前,该切换申请必须被处理;

设定时间D=2/3l为切换申请的最大等待时延,在超过等待时延后切换申请未被执行时,终端侧立即选用候选网络中效用值第二大的网络作为目标网络进行切换,并且由于此时切换申请的生存时延较小,将其切换优先级调整到最高,作为紧急业务进行处理;切换申请的剩余时间越小,其切换申请的优先级更高,这样可以减少切换业务的等待时延;切换生存时延判断的优先级函数如下所示:式中ta时刻代表终端侧发出切换申请的时间,l表示该申请的生存时延,其中时间D=2/

3l为切换申请的最大等待时延

综合考虑步骤S221及步骤S222,所得到的切换申请优先级函数如下所示: