[发明专利]一种异构无线网络间垂直切换的判决方法

说明书

技术领域

本发明涉及异构网络间的无缝切换，尤其涉及一种在异构无线网络中进行无缝垂直切换的判决方法。

背景技术

移动通信的快速发展，越来越多的移动主机能够具备接入不同网络的能力，包括WIFI，TD-SCDMA，WIMAX和WCDMA等。因此，移动用户将面临大量可供选择的不同网络同时存在于用户选择列表中的情况。异构网络融合成为3G、4G以及未来网络中不得不面对的一种趋势。在未来的无线网络环境中，异构网络间的无缝切换是必不可少的，也是未来网络研究中的一个难点。

在异构网络中，切换分为水平切换(HHO)和垂直切换(VHO)两种。相比于水平切换，垂直切换由于发生在不同结构的网络中，其切换方式和实施更为复杂。在垂直切换中，最难解决的问题之一就是切换判决方法与策略，需要从网络参数和网络状况不同的网络中选出最适合当前业务的网络并实施切换。判决方法必须计算影响网络性能的各种参数的权重，并在用户意愿、单个用户网络使用的最优化和整个网络环境的有效利用之间做出权衡。

目前已有很多关于切换判决的方法，但是这些方法仍然存在一定的缺陷：

1)使用模糊逻辑的判决方法，缺少对候选网络的筛选机制，使得对一些明显不合乎网络业务要求的网络的计算占据了系统的资源。

2)采用简单的单属性参数的判决方法，可以进行快速有效的切换判决，但这种简单的判决策略很难在复杂的网络环境中找到适合的网络，并且还有可能会导致严重的乒乓效应和切换掉话。

3)使用静态估计各个参数权重的判决方法，不能够动态的反应实时的网络环境，无法根据网络环境的变化自适应地调节切换策略，当整个网络条件恶化时，不能有效的做出反应和调整。

发明内容

本发明针对现有的垂直切换判决方法无法实现复杂环境有效决策的问题，提出了一种两步决策垂直切换判决方法，通过本发明的方案，能够根据实时网络条件动态地调整判决参数，并选出最佳的切换网络。该方法能拥有更好的决策一致性，增大不同候选网络区别度并且使整个网络负载更加的平衡。

为了实现上述目的，解决相应的技术问题，本发明提供了一种两步决策的异构无线网络间的垂直切换判决方法，其特征在于：

A：首先，在一般的切换判决流程之前，增加了一个对候选网络筛选和排列的预判决机制。使用M_i＝∏(F(Pmain_i-Pmain_th))×∑(F(Psec_i-Psec_th))的快速估计公式来筛选和排列检测到的可用网络，包括可用带宽、时延、误码率、抖动、RSS(received signal strength接受信号强度)在内的五种网络属性作为估测指标。不同业务类型，参数的重要性不同，对于会话类业务，使用时延、误码率和RSS值作为主要参数，而抖动和可用带宽则作为辅助参数。主要参数决定了候选网络是否能够满足业务的最低需要，并进入下一步的中深度筛选；辅助参数负责将满足业务最低要求的网络按照对辅助参数的符合度进行分级排列。快速估计公式中，Pmain_i代表主要参数的实时值，Pmain_th代表主要参数的设定阈值，Psec_i代表次要参数的实时值，Psec_th代表次要参数的阈值，F(x)代表单位阶跃函数。M_i的值代表了在快速估计中候选网络的优先度，如果M_i是0，则这个网络将被从候选列表中删除，M_i的值大的候选网络将有更大的选择优先度。

B：在完成整个快速估计阶段后，判断列表S中所有级别候选网络，如果列表都为空，那么移动终端继续保持现有链接；如果只有一个网络，那么移动设备将切换到这个网络；如果超过一个网络在S的最高级别的候选网络列表中，那么这些网络将被加入到列表S2中，并进行进一步判决。对于资源受限或电量较低的移动终端，不再进行后续的判决，而是直接在通过预决策后分级最高的候选网络列表中随机挑选。

C：构建AHP层次分析法矩阵将m个候选网络中的n个实时参数构建成网络环境参数矩阵五个参数分别为可用带宽、时延、误码率、抖动、RSS(received signal strength接受信号强度)。

D：为消除各参数的指数效应，实时网络参数矩阵通过公式对矩阵的每一列进行参数归一化整理，整理后结果为