[发明专利]下一代互联网中多用户移动终端向接入网切换方法

说明书

技术领域 本发明涉及互联网领域，尤其涉及下一代互联网中多用户移动终端向接入网切换的方法。

背景技术

随着社会的进步，技术的发展，人们的需求不断增加，不时变化的需求驱动着互联网的高速发展。1996年，美国国家科学基金会设立了下一代互联网(Next Generation Internet，NGI)研究计划，与此同时，美国的几十所学校也发起了下一代互联网项目。随后，欧洲各国，日本等也迅速推出自己的下一代互联网计划，我国也于1998年开始了NGI的研究。在中国，对于下一代互联网的研究是十分必要的。首先，是国民经济发展的需要。启动下一代互联网的研究、开发和建设，可以推进国家信息基础设施的建设，提供给网络设备制造商新的发展机遇，给国家的信息服务产业带来巨大的发展空间。其次，是社会发展的需要。例如电子政务和社会公共基本保障系统都需要安全可靠的网络基础设施和多样化的应用服务。再次，是国防和国家安全的需要。未来的国家信息安全保障，国家重大的基础设施等都依赖于高可靠、可信赖的复杂网络环境。

下一代互联网是一个建立在IP技术基础上的新型公共网络，能够容纳各种形式的信息，在一个统一的管理平台之下，实现音频、视频、数据信号的传输和管理，提供各种宽带应用和传统电信业务，是一个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、有源无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。在NGI的异构网络环境下，移动终端用户的切换决策就是这样一个多目标决策问题。在切换决策过程中，需要综合权衡多个方面的因素。例如，对于用户来说，好的切换决策最基本的要满足应用的QoS需求，其次还要保证服务的价格在用户可以接受的范围内，并且价格尽可能的低，另外也需要尽可能的考虑到用户的移动终端的状态等；对于网络一方来说，好的切换决策要能够最大化已有网络资源的利用率，使网络资源发挥最大的作用，从而从经济上最小化供应商的成本投入，最大化供应商的盈利等。

混合杂草入侵及粒子群优化算法(Hybrid IWO/PSO Algorithm)是在入侵杂草优化算法(Invasive Weed Optimization，IWO)的基础上加入了粒子群算法(Particle Swarm Optimize，PSO)的粒子更新操作。IWO算法是借鉴了农业生产中杂草的特性。杂草是入侵性极强，生命力旺盛的植物，对农业生产是具有危害性的，千百年来不曾灭绝，杂草体现了很好的鲁棒性和对于外部环境极强的适应性。适应性越强的杂草能够不断地繁殖更多的个体，占领有限的土地，并且在多代的繁殖过程中，能够根据外部环境的变化来改变自身的基因，使自己具有更好的适应性。算法中将固定规模的种群看作是一块大小有限的土地，通过模拟杂草的上述特性来完成寻优过程，将具有较好目标函数值的个体看作是具有优质基因生命力强的杂草，使得这样的个体能够在多次迭代中保存下来，并在规模有限的种群中占据较多位置，甚至像杂草改变自身基因适应外部环境变化一样使其不断地进行自身的优化。算法的基本过程包括根据个体的适值函数值的优劣进行个体的繁殖产生种子，产生种子的多少与个体的优劣有关，这符合农业生产中生命力顽强的物种能够更多地占有有限的资源，对克隆产生的种子进行空间扩散操作将种子分散到解空间中，将产生的种子加入到种群，当种群中个体数达到最大值时，通过竞争排斥，保留适值函数值较优的个体，这一点符合杂草优胜劣汰的特性。

IWO/PSO算法是在IWO算法进行克隆操作产生种子后，对种子进行PSO算法中的粒子位置更新操作，如式(1)和(2)，这样能够把种子个体按照最优解的方向分配到解空间中，使算法获得更好的性能。设X_i为粒子i的当前位置，V_i为粒子i的当前位置，P_i为粒子i所经历的最好位置，也就是粒子i所经历过的具有最好适应值得位置，称为个体最好位置。对于最小化问题，目标函数值越小，对应的适应值越好。设群体中的粒子数为s，群体中所有的粒子所经历过的最好位置P_g(t)，称为全局最好位置。

V_ij(t+1)＝V_ij(t)+C₁R_1j(t)(P_ij(t)-X_ij(t))+C₂R_2j(t)(P_gj(t)-X_ij(t))    (1)