[發明專利]超密集異構無線網絡中基于SDN和網絡聚類的切換判決算法

在審

• 申請號: 202211685427.0
• 申請日: 2022-12-27
• 公開（公告）號: CN116567722A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 馬彬;楊桃;鄧華維
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W36/14;G06F18/23213;G06N3/126
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1.一種超密集異構無線網絡中基于SDN和網絡聚類的切換判決方法，其特征在于，包括以下步驟：

101、網絡聚類：通過K-means算法和遺傳算法對網絡聚類，將地理位置相近且重疊覆蓋區域面積大的網絡劃分為同一網絡簇，網絡聚類算法由SDN一級控制器集中控制實現；

102、為終端選擇目標網絡：首先，系統根據終端與網絡簇的相關度選擇目標網絡簇。然后，根據終端和簇內網絡的可接入關系生成候選網絡集，最后采用基于FAHP和熵權法的多屬性決策算法為終端選擇效用值最高的網絡作為目標網絡；

103、負載遷移：SDN一級控制器實時監測全局網絡負載狀態，當網絡簇間負載異常時，則會執行簇間負載遷移算法，均衡網絡簇間負載。SDN二級控制器實時監測網絡簇內負載狀態，當網絡簇內的網絡負載異常時，則會執行簇內負載遷移算法，均衡網絡簇內負載。。

2.根據權利要求1所述的一種超密集異構無線網絡中基于SDN和網絡聚類的切換判決方法，其特征在于，所述步驟101網絡聚類，具體包括：

(1)生成初始種群；

(2)計算種群中每個個體的適應度；

(3)通過選擇、交叉、變異、K-means聚類操作，產生新一代群體；

(4)重復(2)、(3)，直至達到最大迭代次數；

(5)計算最新一代群體的適應度，選擇其最大適應度的個體作為K-means聚類的初始聚類中心，生成對應的網絡簇。

3.根據權利要求2所述的一種超密集異構無線網絡中基于SDN和網絡聚類的切換判決方法，其特征在于，所述步驟(1)生成初始種群，具體包括：

為了獲取全局最優解，初始種群完全隨機生成。從網絡樣本中選取k個基站的坐標作為初始聚類中心點并對其進行浮點數編碼。重復m次，直至獲取初始種群，其中m為初始種群的大小。

4.根據權利要求2所述的一種超密集異構無線網絡中基于SDN和網絡聚類的切換判決方法，其特征在于，所述步驟(2)計算種群中每個個體的適應度，具體包括：

設計適應度函數。適應度用來衡量個體性能的優良程度，適應度函數的設計直接影響到最優解的尋找和算法收斂的速度。在超密集異構無線網絡場景中，存在網絡覆蓋區域重疊，這是遷移算法實現的前提條件。因此，考慮用網絡簇內的重疊區域的面積和來設計適應度函數，則適應度函數如下：

式(1)中，f_i為第i個體的適應度，k為網絡簇的個數，E_j為網絡簇j的重疊區域面積和，其計算公式如下：

式(2)中，c_j為網絡簇j的網絡數量，s_i1,i2為網絡i1和網絡的i2重疊區域面積。