[發明專利]基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法

有效

• 申請號: 201911159295.6
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110913449B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉鑫一;王威;侯俊;龐繼龍;孟蕓;張陽;謝景麗;徐志麟
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H04W36/14
• 分類號: H04W36/14;H04W36/22;H04W36/30;H04W36/36
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 孟大帥

本發明公開一種基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法，首先通過用戶滿意度體驗函數得到效用函數權值系數、靈敏度因子和網絡發射功率初始值，并設定允許誤差；然后針對不同的網絡，利用香農容量定理計算得出最大信息傳輸速率；之后，利用迭代法算出所述最大信息傳輸速率對應的功率值，再與允許誤差作比較，確定是否結束牛頓迭代運算，最后通過比較同一用戶在面對不同網絡時的滿意度來確定此時該如何選擇接入網；本發明所引入的基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方案，既考慮了用戶的滿意度，又考慮接入網所能提供的傳輸功率，在有限范圍內得到滿意度效用值的最大值，從而用來區分網絡，本發明所述方法能夠用于網絡選擇過程中。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法。

背景技術

近年來，人們對能夠隨時隨地以高質量接入寬帶無線網絡的需求日益強烈，適應不同場景的多種無線網絡技術獲得了迅速的發展。移動蜂窩網絡從GSM發展到UMTS，又發展到LTE(Long Term Evolution)，再到WLAN、WiMAX。在GSM基站信號覆蓋范圍內，同時加入LTE、WLAN、WiMAX等無線接入點，從而逐步形成異構無線網絡(HWNs，HeterogeneousWireless Networks)。

在HWNs中，由于移動終端業務的多樣性、無線網絡信道傳輸質量的差異性、無線網絡信號的重疊性等因素，因此需要依靠網絡接入選擇算法保障用戶能夠接入到最適合的網絡進行業務處理。

網絡接入選擇算法可以分為移動終端發起初始連接的接入選擇和移動終端切換到另一個網絡的接入重選兩類。網絡接入選擇的控制方式可以歸納為以下三種:終端控制接入、網絡控制接入和終端輔助的網絡控制接入。在第一種方式中，終端通過監測各網絡參數并結合接入選擇算法，終端自主執行接入選擇；在第二種方式中，網絡控制中心監測網絡狀態并將接入選擇結果發送給發起接入請求的移動終端，控制過程由網絡端完成；此外，在第三種方式中，終端將檢測到的各無線網絡參數值以及用戶個人喜好等參數發送到網絡中心的決策模塊，再由網絡中心根據算法對終端進行接入控制。

網絡接入選擇算法的設計直接關系到用戶體驗和網絡資源利用率。目前國內外學者在HWNs接入選擇算法方面已經做了大量研究，縱觀各種算法，根據判斷標準本文將其劃分為基于接收信號強度(RSS，Received Signal Strength)、負載均衡和業務QoS的接入選擇算法，根據算法所采用的數學模型，分為基于多屬性決策判決、效用函數、模糊邏輯、博弈論等的接入選擇算法。

為了提供網絡選擇，美國博通公司申請的“網絡選擇”(申請日：2014年01月17日，申請號：CN201410023568.5，公開號：CN103945475A)和中國電信有限公司申請的“接入網絡選擇方法和系統”(申請日：2013年12月11日，申請號：CN201310671484.8，公開號：CN104717723B)。但是他們方法中存在的不足是：只考慮網絡切換響應，沒有考慮用戶滿意度，從而使得用戶在進行網絡選擇時有可能面臨QoS保障低的狀況。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出一種基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法，既考慮用戶的滿意度，又考慮接入網所能提供的傳輸功率，在游有限范圍內得到滿意度效用值的最大值，從而用來區分網絡。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法，首先通過用戶滿意度體驗函數得到效用函數權值系數、靈敏度因子和網絡發射功率初始值，并設定允許誤差；然后針對不同的網絡，利用香農容量定理計算得出不同網絡的最大信息傳輸速率；之后，利用牛頓迭代法計算所述最大信息傳輸速率對應的功率值，再將相鄰兩次迭代所得功率值之差的絕對值與允許誤差作比較，相鄰兩次迭代所得功率值之差的絕對值小于允許誤差時結束牛頓迭代運算，并得到最大信息傳輸速率對應的功率理論值，根據用戶滿意度體驗函數得到同一用戶在面對不同網絡時的滿意度，選擇具有最大滿意度效用函數值的網絡作為接入網；