[发明专利]异构网络中基于动态权重优化的垂直切换方法

说明书

本发明公开了一种异构无线网络中基于动态权重优化的垂直切换方法。针对终端的移动性和网络状态的时变性带来的动态特性，以及不同业务类型对网络的个性化需求，导致垂直切换性能不佳的问题，从以下方面开展性能优化：首先采用层次分析法(AHP)和熵值法分别计算网络参数的主观权重和客观权重，并基于线性单目标最优化理论(SOP)初始化组合权重；其次引入权重调整因子，动态地调整各网络参数权重，以适应网络状况的动态变化特性；最后根据终端的个性化需求，采用切换阈值可调的效用函数来选择最佳接入网络。实验结果表明，本发明能有效降低终端的切换阻塞率和掉话率，减少不必要的切换，降低“乒乓效应”，提高垂直切换的综合性能。

技术领域

本发明涉及移动通信领域中异构无线网络中的垂直切换方法，特别是涉及一种采用动态权重优化和具有可调切换阈值的效用函数进行垂直切换的方法。

背景技术

在异构无线网络中，MT的连接从一种网络转换到另一种网络时发生的切换称为垂直切换。垂直切换技术是异构无线网络中移动性管理的关键技术之一，直接关系到用户的服务质量(QoS)。

目前大多数针对垂直切换方法的研究都是以当前网络相关的多个判决属性作为决策指标，将垂直切换判决过程抽象为多属性决策问题。因此，为了准确刻画和处理这些判决参数，提高切换性能，近年来不少研究者将效用函数运用到了垂直切换方法中。

文献[Ormond O,Murphy J,et al.Utility-based in telligent networkselection in beyond 3G systems[C],IEEE ICCS,Istanbul,Turkey,2006,1831-1836]面向非实时的文件传输应用，考虑用户的时间要求，估计每个接入网络的文件传输时间，并基于消费盈余的概念来选择最佳接入网络。但是此方法没有考虑实时业务，不能充分满足终端不同应用类型对QoS的个性化需求。文献[Sun C,Stevens N E,et al.A constrainedMDP-based vertical handoff decision algorithm for 4G wireless networks[C].IEEE ICCS,Beijing,China,2008,2169-2174]将垂直切换判决形式化为一个以每个连接的总预期收益为目标的马尔科夫决策过程，其目标是在预期的总访问开销的约束条件下最大化每个连接的总预期收益。在切换判决中，仅考虑了不同网络的资源情况、用户的移动速度和位置信息，而没有考虑网络的其他参数，会导致判决不够准确。文献[Lee S K,SriramK,et al.Vertical handoff decision algorithms for providing optimizedperformance in heterogeneous wireless networks[J].IEEE Transactions onVehicular Technology,2009,58(2):865-881]采用一个效用函数来选择最佳的目标网络。效用函数考虑了节点的电量和不同接入网络的负载，却没有考虑网络状况的动态变化，在终端切换可能发生阻塞，降低切换性能。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种使切换判决更符合实际情况，有效降低阻塞率和掉话率、满足MT的个性化需求的异构网络中基于动态权重优化的垂直切换方法。本发明的技术方案如下：

一种异构网络中基于动态权重优化的垂直切换方法，其包括以下步骤：

101、获取候选异构网络的参数，包括：接收信号强度RSS、带宽、时延、服务费用和能耗，将这些参数分别进行归一化为两类：效益型参数和成本型参数；

102、将步骤101归一化的参数采用AHP层次分析法计算出主观权重，采用熵值法计算出客观权重，并基于SOP线性单目标最优化理论计算两者的组合权重；