[發明專利]面向5G異構網絡的網絡選擇方法

有效

• 申請號: 201910914792.6
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110677861B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 謝健驪;李翠然;高文娟;邸敬;呂安琪
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: H04L45/85
• 分類號: H04L45/85;H04L43/08;H04W24/02;H04W24/06;H04W36/14;H04W36/18
• 代理公司: 蘭州錦知源專利代理事務所(普通合伙) 62204
• 代理人: 勾昌羽

1.一種面向5G異構網絡的網絡選擇方法，其特征在于，包括：

根據業務類型和網絡時變特性設定網絡切換判決條件；

根據業務需求，基于移動用戶的QoS屬性構建MDP模型及所述MDP模型的回報函數；

采用層次分析法確定所述QoS屬性的權重；

當滿足所述網絡切換判決條件時，通過遺傳-模擬退火算法對所述MDP模型進行求解；

根據求解結果，選擇長期期望回報值最大的網絡；

其中，所述根據業務類型和網絡時變特性設定網絡切換判決條件，包括：

判斷當候選目標網絡的接收信號強度是否大于預切換閾值，如大于則判斷當前業務類型；

根據判斷的業務類型判斷是否滿足切換觸發的條件；

當滿足切換觸發條件時，移動用戶執行切換，選擇最佳網絡；

所述業務類型包括語音業務、視頻業務和數據業務；

所述切換觸發的條件為：D_new＜D_vo-th，D_new＜D_vi-th且B_new＞B_th和D_new＜D_da-th且B₂-B₁＞0；

其中，D_new，B_new分別為候選目標網絡的時延和帶寬，D_vo-th，D_vi-th和D_da-th分別為語音、視頻和數據業務的時延閾值，B₁，B₂分別為當前連接網絡和候選目標網絡的能用帶寬；

另外，所述預切換閾值為可變的，所述預切換閾值的設定包括：

t時刻的帶寬閾值等于決策時間d內觸發網絡的平均帶寬值，表示為

其中，B_T為決策時刻T的觸發網絡帶寬，n為決策時間段內候選目標網絡可用帶寬高于B_th的次數；

不同時刻的網絡帶寬變化和帶寬閾值之間的關系表示為：

式中，β為帶寬閾值調節因子，t為時間，B₁，B₂分別為當前連接網絡和候選目標網絡的能用帶寬。

2.根據權利要求1所述的面向5G異構網絡的網絡選擇方法，其特征在于，所述MDP模型，包括：

決策時刻、網絡狀態空間、行動集、狀態轉移概率和回報函數。

3.根據權利要求2所述的面向5G異構網絡的網絡選擇方法，其特征在于，所述網絡狀態空間的網絡狀態記，包括：

當前連接的網絡標號、候選網絡的可用帶寬、候選網絡的時延和候選網絡的抖動。

4.根據權利要求2所述的面向5G異構網絡的網絡選擇方法，其特征在于，所述回報函數為：

r(s,a)＝f(s,a)-q(s,a)，

其中，

當r(s,a)值為正時,表示收入；當r(s,a)值為負時，表示費用；

f(s,a)為相鄰決策時刻網絡的回報函數，q(s,a)為切換代價函數，C_g,a為用戶從網絡g切換到網絡g′時的性能損失，當未發生網絡切換時C_g,a值為零，r(s,a)為決策時刻選擇切換網絡的回報函數，r(s,a)值越大表示決策時刻選擇切換的網絡性能愈好。

5.根據權利要求4所述的面向5G異構網絡的網絡選擇方法，其特征在于，

f(s,a)＝w_Bf_B(s,a)+w_Df_D(s,a)+w_Jf_J(s,a)+w_Pf_P(s,a)+w_Ef_E(s,a)，

其中，f_B(s,a)，f_D(s,a)，f_J(s,a)，f_P(s,a)和f_E(s,a)分別為帶寬屬性、時延屬性、抖動屬性、丟包率屬性和接入網絡所需價格屬性的回報函數；w_B、w_D、w_J、w_P和w_E均為權值因子。