[發明專利]異構網中基于負載均衡和QoS的模塊化切換方法

有效

• 申請號: 201610176661.9
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105704771B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 張治中;李丹陽;程方
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W36/14
• 分類號: H04W36/14;H04W36/18;H04W36/24;H04W36/30
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

1.一種異構網中基于負載均衡和QoS的模塊化切換方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：當用戶發起網絡切換請求時，獲取當前狀態下的各候選網絡性能(NetworkPerformance，NQ)參數和用戶偏好(User Preference，UP)參數，并對NQ參數進行歸一化處理；

S2：將歸一化后的NQ參數輸入到切換決策系統(Handover Decision System，HDS)的NQ模塊，利用TOPSIS得到輸出Q_i；

所述步驟S2具體包括：

S21：對NQ模塊，利用歸一化后的NQ參數，建立標準多參數決策矩陣A

其中，a_ij表示第i個網絡中第j個NQ參數歸一化后的值；

S22：構建層次化結構模型，為各NQ參數執行賦權，該層次化結構模型中的目標層是選擇最佳NQ模塊，準則層是NQ參數，方案層是候選網絡，根據各NQ參數之間的相對重要性，得到權重W＝[W₁,W₂,...,W_n]^T；

S23：利用步驟S22獲得的權重W對步驟S21構建的歸一化決策矩陣A中各參數加權，生成加權標準化矩陣V

其中，v_ij＝a_ij×w_j，i＝1,2,…m；j＝1,2,…n；

S24：確定正理想解V⁺和負理想解V^-，其中對于成本型NQ參數來說，V⁺＝min v_ij，V^-＝maxv_ij；對于效益型NQ參數來說，V⁺＝max v_ij，V^-＝min v_ij；

S25：通過計算n維Euclid得到各候選網絡NQ參數與理想解之間的距離

S26：計算候選網絡各NQ參數與最優參數值的貼近程度

根據各個網絡Q_i的大小，得到所有候選網絡NQ模塊的優劣排序；

S3：將UP參數輸入到HDS系統的UP模塊，利用模糊邏輯得到輸出P_i；

S4：根據各候選網絡當前的負載情況，確定負載因子α；

S5：將各候選網絡的Q_i、P_i和α按一定權重比例構成最終的綜合得分；

所述步驟S5包括，根據步驟S2，S3，S4分別得到各候選網絡的Q_i、P_i和α，計算綜合得分：

其中，λ∈(0,1)；

S6：對各候選網絡的綜合得分進行排序，選擇最優網絡執行切換。

2.根據權利要求1所述的一種異構網中基于負載均衡和QoS的模塊化切換方法，其特征在于：所述步驟S1具體包括：

S11：將NQ參數進一步分為效益型參數和成本型參數；效益型參數是指越大越好型QoS，即該類參數越大NQ越好；成本型參數是指越小越好型QoS，即該類參數越小NQ越好；

S12：將效益型參數轉化為歸一化值

其中，G_i表示第i個網絡效益型參數的歸一化值；V_i為網絡i當前時刻的效益型參數值；V_max表示網絡i可提供的最大效益型參數值，V_min表示網絡i可提供的最小效益型參數值，在還有資源可用的情況下，網絡必有各個效益型參數的最低門限值為V_min；

S13：將成本型參數轉化為歸一化值

其中，F_i表示第i個網絡成本型參數的歸一化值；D_max表示該網絡下的成本型參數指標的最大值，對于糟糕的網絡環境，各成本型參數總會有一個最大門限值D_max；D_i為當前網絡i的成本型參數值；相似的，D_min表示網絡i成本型參數的最小值，在資源最大利用率下，成本型參數存在一個最小門限值，即D_min。