[發(fā)明專利]一種面向異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)選擇方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110459004.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN102572987A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏蛟龍;曹揚(yáng);趙景龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W36/14
• 分類號(hào): H04W36/14
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)選擇方法。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，接入網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多種無線接入技術(shù)共存的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。為了克服無線通信中資源的限制，滿足任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何業(yè)務(wù)的接入需求，提供不同QoS、高速率的IP多媒體業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)融合化的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)(heterogeneous?wireless?networks)已經(jīng)成為無線通信技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

在無線異構(gòu)環(huán)境下，對(duì)一個(gè)具備接入多種網(wǎng)絡(luò)的多模終端用戶而言，實(shí)現(xiàn)無縫服務(wù)鏈接的關(guān)鍵在于如何在多重覆蓋區(qū)域選取最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接入。這是因?yàn)椋煌暮蜻x網(wǎng)絡(luò)在其架構(gòu)，信號(hào)條件，服務(wù)質(zhì)量保障等方面皆有不同，選取非最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)可能導(dǎo)致更差的服務(wù)體驗(yàn)或者更高的服務(wù)代價(jià)。為此，網(wǎng)絡(luò)選擇是異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的核心問題。

近年來，網(wǎng)絡(luò)選擇方法與機(jī)制的研究熱點(diǎn)在于，一方面，為了適應(yīng)無線環(huán)境高度的動(dòng)態(tài)性，要求網(wǎng)絡(luò)選擇機(jī)制亦具有較高的動(dòng)態(tài)性；另一方面，憑借低復(fù)雜度的優(yōu)點(diǎn)及不依賴于任何對(duì)各網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)調(diào)的中央控制設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)選擇正逐漸從中心化走向分布式，從網(wǎng)絡(luò)端決策走向用戶端驅(qū)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種面向異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)選擇方法，該方法首次將聯(lián)盟形成的視角引入到異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具有分布式，動(dòng)態(tài)化的特點(diǎn)，降低了網(wǎng)絡(luò)選擇的復(fù)雜度，同時(shí)能夠通過聯(lián)盟形成的自組織過程，動(dòng)態(tài)化的適應(yīng)無線環(huán)境的復(fù)雜變化，提升異構(gòu)系統(tǒng)總效用與最大接納用戶總數(shù)，并極其趨近異構(gòu)系統(tǒng)總效用的最大值。

一種面向異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)選擇方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟1)將t時(shí)刻接入同一網(wǎng)絡(luò)的所有用戶或未被網(wǎng)絡(luò)接入的單個(gè)用戶標(biāo)記為聯(lián)盟S_k，根據(jù)用戶所請(qǐng)求的業(yè)務(wù)類型建立各聯(lián)盟S_k的聯(lián)盟總效用函數(shù)v(S_k)；

步驟2)建立可轉(zhuǎn)移效用的聯(lián)盟博弈模型(N(t)，v(S_k))，N(t)為t時(shí)刻請(qǐng)求服務(wù)的用戶集合，依據(jù)公平性分配準(zhǔn)則將聯(lián)盟總效用函數(shù)v(S_k)分配給聯(lián)盟S_k內(nèi)的用戶，得到各用戶的個(gè)體收益函數(shù)φ_n(S_k)；

步驟3)依據(jù)用戶n∈N(t)的個(gè)體收益函數(shù)φ_n(S_k)設(shè)計(jì)用戶n對(duì)聯(lián)盟S_k的偏好函數(shù)f_n(S_k)，依據(jù)偏好函數(shù)f_n(S_k)為用戶n對(duì)任意兩個(gè)其可能從屬的聯(lián)盟S_α，S_β建立一個(gè)完備的、反身的、可傳遞的二元偏好關(guān)系S_α≥_nS_β，進(jìn)而將聯(lián)盟博弈模型(N(t)，v(S_k))重構(gòu)為享樂聯(lián)盟博弈模型(N(t)，≥_n)；

步驟4)依據(jù)享樂聯(lián)盟博弈模型(N(t)，≥_n)，用戶n從當(dāng)前從屬的聯(lián)盟換位到一個(gè)更加偏好的聯(lián)盟，依次迭代換位直至用戶n不能冉換位到新聯(lián)盟；

步驟5)用戶n選擇在步驟4)迭代換位后的最終聯(lián)盟對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)作為目標(biāo)接入網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，還包括步驟6)周期性的重復(fù)步驟4)與步驟5)的聯(lián)盟換位過程，以自適應(yīng)異構(gòu)無線環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化。

進(jìn)一步地，所述聯(lián)盟總效用函數(shù)v(S_k)表征用戶向目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求業(yè)務(wù)服務(wù)的服務(wù)收益和服務(wù)代價(jià)。

一種面向異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)選擇方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟a)將t時(shí)刻接入同一網(wǎng)絡(luò)的所有用戶或未被網(wǎng)絡(luò)接入的單個(gè)用戶標(biāo)記為聯(lián)盟S_k，根據(jù)用戶所請(qǐng)求的業(yè)務(wù)類型建立各用戶的個(gè)體效用函數(shù)v_n(S_k)；

步驟b)建立不可轉(zhuǎn)移效用的聯(lián)盟博弈模型(N(t)，V(S_k))，N(t)為t時(shí)刻請(qǐng)求服務(wù)的用戶集合，V(S_k)是由聯(lián)盟S_k內(nèi)各用戶的個(gè)體效用函數(shù)v_n(S_k)組成的向量；