[发明专利]一种无线异构网络的终端自主选网系统及方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种无线异构网络的终端自主选网系统及方法，终端利用ANDSF检测并获取服务节点信息，组成终端的服务节点列表；终端利用导频信号测量和载波侦听获取服务节点列表中各节点的RMI；终端触发特征学习器，将测量的各节点RMI输入到特征学习器，输出为各节点链路质量的评估值；终端利用802.11u标准和ANDSF获取服务节点列表中各节点的负载信息；终端触发策略学习器，将获得的各节点链路质量评估值和负载信息输入到策略学习器，输出为终端选择接入节点；终端记录选择的节点，更新和记录选网收益。本发明克服了采用服务器辅助或网络辅助造成额外信令开销和延时的不足。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种无线异构网络的终端自主选网系统及方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：随着通信技术的不断发展，无线网络异构特征日益显现，第五代移动通信网络异构共存且融合的特性愈加明显。无线异构网络的目标是使异构RAT充分发挥各自优势且互补长短，从而让用户随时随地利用现有的具有异构特征的网络进行高质量的无线通信，达到最佳的用户体验。然而，不同RAT技术的接入方式、通信能力、业务支撑等方面均有差异。因此，如何选择最优的网络接入，是目前相关工程和科研领域的热点问题之一。目前的网络选择通常是基于信号强度、RTT、卡顿等因素的方法，依据人为经验调整各参量的权重值和门限值，以期望实现更优的网络切换。然而，人为经验的设定是固定且局限的，无法满足不同场景不同用户的不同需求。造成部分用户体验差。当用户接收到的来自服务节点的信号强度相近时，由于信道时变性，来自不同服务节点的信号强度可能时高时低，从而造成用户在不同服务节点的频繁切换，造成切换时延长且浪费网络资源。同时，基于信号强度进行网络选择存在固有的不准确性，这是因为信号强度不足以表征真实的链路质量，链路质量取决于包括信号强度在内的多个RMI，如信干噪比(Signalto Interference plus Noise Ratio,SINR)、参考信号接收功率(Reference SignalReceiving Power，RSRP)、参考信号接收质量(Reference Signal Receiving Quality，RSRQ)、接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)、往返时延(Round-Trip Time，RTT)、误比特率(Bit Error Rate,BER)等。此外，由于无法具体测量待切换网络的网络情况，只能通过参考信号之类的广播信息进行测量，造成用户体验差，切换后效果不可预知。因此，如何突破人为经验的局限性，吸收不同用户的习惯和经验，实现针对特定场景、特定用户、特定需求的个性化选网是拟解决的问题之一。此外，如何精准评估链路质量和保障切换效果以提升用户体验也是拟解决的问题之一。随着智能化浪潮的发展及各大产业规模的稳步增长，智能化被认为是当前无线通信低迷和徘徊不前的爆发点、拐点和超级引擎，也是第五代移动通信网络的关键的特征之一。而终端智能是智能化发展的先驱载体，是下一代移动终端的商业先机。由于数据隐私、延时性和可靠性的驱动，将智能处理能力从云端下放到终端已成为一大趋势。在2017年后期，麒麟970作为全球第一款集成NPU神经网络单元的移动芯片问世，意味着在终端运行智能任务很快会成为可能，苹果发布了iPhone X和A11芯片，华为Mate 10作为国产手机的智能担当问世，三星、谷歌、高通、联发科等陆续发布了智能终端方案，均表示2019年正式向市场推出5G商用智能终端。目前，各终端厂商极力推进和落实终端智能，谁最快开发出领先的智能终端，谁就可能获得下一代移动终端的商业先机。因此，终端不再完全依赖网络、实现从被动到主动地自主智能选网是迫在眉睫的拟解决问题之一。现有技术一公开一种面向异构网络环境的多模终端智能选择方法。该方法的具体步骤是：首先，终端在进行业务时，采集所述业务的相关网络参数，并向服务器发送业务请求和网络参数，同时监听服务器回发的网络选择结果。其次，服务器接收到业务请求后，对网络参数进行解析，分析出最优网络，并将网络选择结果反馈给终端。最后，终端接收到网络选择结果后，接入网络执行业务。该方法存在的不足之处是：首先，该方法不适合提供高度实时的通信服务，这是因为该方法的实现思路是服务器辅助终端的网络选择，分析和决策均在服务器端进行，因此，从终端到服务器端，再从服务器端返回终端的过程会存在明显的延时的情况。其次，该方法本质不是完全的终端智能，这是因为该方法中终端的作用仅是实现更快更丰富地数据采集，而数据处理和决策等均在服务器端完成。现有技术二公开一种5G超密集蜂窝网络中基于模糊逻辑的多RAT选择/切换的方法。该方法的具体步骤是：第一步，特定触发事件触发RAT选择。第二步，终端通过本地ANDSF收集候选节点的负载信息。第三步，终端测量候选节点的接收信号强度并更新其移动行为信息。第四步，终端根据RAT选择算法评估可用RAT的合适度，选择第一RAT执行接入控制或切换过程，如果切换成功，结束本次网络选择，否则，选择候选列表中的第二RAT，以此类推，直至切换成功。该方法存在的不足之处是：该方法存在的节点好效果差的现象会造成用户体验差。这是因为该方法中未考虑5G超密集蜂窝场景具有的终端并发接入对性能影响的特点，终端获取的负载信息是该终端接入前节点的负载，某终端结合节点负载和信号强度选择某个节点后，若与该终端在同一时刻同时接入该节点的还有其它多个终端，则会造成接入前该终端判断该节点可以提供好的服务，而接入后由于节点瞬间拥塞造成该终端的用户体验差。