[發明專利]一種基于改進引力搜索算法的異構無線網絡業務接入控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202210060064.5
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114423063A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 周欣欣;高志蕊;朱光偉;郭月晨;李茂源;薛青常;郭樹強
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H04W48/04
• 分類號: H04W48/04;H04W48/08;H04W48/16;G06N3/00
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 郝姍姍

本發明提供了一種基于改進引力搜索算法的異構無線網絡業務接入控制方法及裝置，異構無線網絡業務接入控制方法具體包括以下步驟：(1)獲取異構無線網絡環境中的實時業務與非實時業務的速率及網絡數量、信道帶寬、信號功率、噪聲功率等參數；(2)以最大化信息傳輸速率為優化目標建立異構無線網絡業務接入控制目標函數；(3)利用改進的引力搜索算法求解異構無線網絡業務接入控制目標函數；(4)當滿足結束條件時，輸出最優解，即為異構無線網絡業務接入控制方案。本發明提供的一種基于改進引力搜索算法的異構無線網絡業務接入控制方法能夠保證更多用戶業務接入到更優的無線網絡，從而為用戶提供更高質量的服務體驗。

技術領域

本發明涉及異構無線網絡技術領域，具體涉及一種基于改進引力搜索算法的異構無線網絡業務接入控制方法及裝置。

背景技術

近年來，隨著智能移動設備、移動互聯網和物聯網等新一代信息技術的快速發展，無線移動終端用戶數量和業務數量急劇增加，為滿足用戶對網絡傳輸速率日益增長的要求，不同運營商建設多個基站，同運營商有著不同類型的基站與不同運營商同類型基站構成了不同的無線網絡，最終構成了多個無線網絡覆蓋重疊的情況發生，這就構成了異構無線網絡(Heterogeneous Wireless Networks,HWNs)。在異構無線網絡中，不同網絡之間可以進行多網之間的融合和優勢互補，可以為用戶提供多條上網鏈路，最終能夠緩解異構網絡中單個網絡的壓力。

在用戶不同業務選擇接入的無線網絡時，需考慮各無線接入網絡狀態和用戶業務信息等信息，由網絡控制模塊設計分配方案并給予執行，該過程即為異構無線網絡的業務接入控制。現有的移動終端往往不能同時使用多個無線網絡，只能選擇性的接入一種無線網絡，這就需要用戶了解不同網絡的狀態和不同業務對網絡的需求，以避免網絡接入困難、網絡擁塞頻繁發生等問題的發生，因此，如何根據業務需求和網絡能力控制用戶業務在多個網絡中進行優化接入，提高網絡資源利用率，是異構無線網絡亟待解決的重要問題。本發明提出了一種基于改進引力搜索算法的異構無線網絡業務接入控制方法，該方法能充分提高網絡資源利用率，使信息傳輸率最大化，帶給用戶更好的網絡體驗，且算法易于實現，選擇效果好。

發明內容

為提高網絡信息傳輸速率，為用戶優先接入狀況較好的無線網絡，使用戶獲得更好的網絡體驗，提高網絡服務質量，本發明公開了以下技術方案：

一種基于改進引力搜索算法的異構無線網絡業務接入控制方法，具體包括以下步驟：

步驟1000：根據異構無線網絡狀態，獲取異構無線網絡環境中的實時業務與非實時業務的速率及網絡數量、信道帶寬、信號功率、噪聲功率等參數；

步驟2000：以最大化信息傳輸速率maxr(x)為目標，構建異構無線網絡業務接入控制的目標函數，優化目標函數為：

其中，b_ij表示業務i在網絡j中分配到的信道帶寬，S_ij表示業務i在網絡j中的信號功率，N_ij表示業務i在網絡j中的噪聲功率，m表示網絡數量總個數；

步驟3000：利用改進的引力搜索算法求解步驟2000所述的異構無線網絡業務接入控制目標函數，具體包括以下步驟：

步驟3010：隨機生成初始種群，設置種群迭代次數，萬有引力常量G₀，初始化粒子的位置x、速度v；

步驟3020：根據步驟2000所述的異構無線網絡業務接入控制的目標函數，計算每個粒子的適應度值；

步驟3030：計算在第t次迭代中種群中粒子j對粒子i的作用力，計算公式為：