1.一种异构无线网络中基于业务分级的垂直切换方法,其特征在于,包括以下步骤:
101、首先,将用户分为实时业务用户和非实时业务用户两类,根据用户的业务类型将用户分级,在每个时隙动态更新两种业务类型用户的优先级,选取高优先级的用户切换;
102、在网络发现阶段,移动终端周期性搜索当前可用的无线网络,移动终端的网络接口被周期性激活,接收由不同网络广播的服务通告,以此获得候选网络,获取候选网络的判决参数,对其进行归一化处理;
103、根据切换用户的业务类型,利用层次分析法分别构造不同的判决矩阵,求得各个判决参数的权重值;
104、根据步骤102的归一化参数和步骤103的权重值,采用效用函数计算各候选网络的效用值,选取效用值最大的网络作为最佳目标网络。
2.根据权利要求1所述的异构无线网络中基于业务分级的垂直切换方法,其特征在于,所述步骤101中动态更新两种业务类型用户优先级具体包括步骤:根据不同业务的时延要求,分别为实时业务用户和非实时业务用户设置初始的优先级θr、θn,且θr>θn,在实时业务用户优先切换的同时,为了保证部分非实时业务用户适时得到切换,应让优先级根据用户的等待时间动态更新,动态更新优先级为:Δt=t-tarrive (1)
k=θr-θn (2)
Δt表示实时业务用户在t时隙的等待时隙,其值为当前时隙t减去用户的到达时隙tarrive,k为优先级增量,θr表示实时业务用户的初始优先级,Pr表示实时业务用户在t时隙的优先级,n为实时业务用户能够容忍的最大等待时隙,Pr随着Δt的增加而变大,Pr越大,表示优先级越高,当Pr等于θr+k时,用户的服务质量很好,Pr等于θr+2k时,用户能保持正常的服务质量,Pr等于θr+3k时,服务质量下降,Pr等于θr+4k时,服务质量很差;
Δt′表示非实时业务用户的等待时隙,θn表示非实时业务用户的初始优先级,Pn为非实时业务用户在t时隙的优先级,非实时业务用户能够容忍的最大等待时隙为8n,当非实时业务用户的Δt大于5n时,用户的服务质量下降,Pn可以更新为θn+3/2k,此时Pn大于θr,了避免影响实时业务的服务质量,Pn最大可以更新为θn+5/2k,此时Pnθr+k<Pn<θr+2k,的动态更新可以确保部分等待时间过久的非实时业务用户获得较高的优先级,从而得到切换;
在每个时隙,根据两种业务类型队列中队首用户的Δt,更新优先级Pr、Pn,进行比较,当Pr≥Pn时,优先切换实时业务用户,否则切换非实时业务用户。
3.根据权利要求1所述的异构无线网络中基于业务分级的垂直切换方法,其特征在于,所述步骤102的判决参数包括两类:效益型参数和成本型参数,其中,效益型参数包括带宽;
成本型参数包括时延、抖动及丢包率。
4.根据权利要求3所述的异构无线网络中基于业务分级的垂直切换方法,其特征在于,所述步骤102中效益型参数和成本型参数的归一化方法分别为:效益型参数:
成本型参数:
为候选网络i关于参数j的实际值,min(xj)为参数j中的最小值,max(xj)为参数j中的最大值, 表示参数j归一化后的值,其取值范围在0到1之间。
5.根据权利要求4所述的异构无线网络中基于业务分级的垂直切换方法,其特征在于,所述步骤103根据切换用户的业务类型,利用层次分析法来构造相应的判决矩阵,求得各个判决参数的权重值,具体包括:采用AHP层次分析法中的1-9标度法,分别构造两个不同的判决矩阵如下所示:式(7)Cr为实时业务的判决矩阵,式(8)Cnr为非实时业务的判决矩阵,a1、a2、a3、a4分别表示判决参数时延、抖动、带宽、丢包率,接下来使用特征根法计算出判决矩阵C所对应的特征向量和最大特征根。
CQ=λQ (1)
其中,λ为判决矩阵C的最大特征根,Q是相对应的特征向量,对Q=(q1,q2,…,qn)T采用式(10)归一化后即可得到权重wj;qn表示特征根,
6.根据权利要求5所述的异构无线网络中基于业务分级的垂直切换方法,其特征在于,所述步骤104根据归一化参数和权重值,采用效用函数计算各候选网络的效用值,选取效用值最大的网络作为最佳目标网络,具体包括:所述步骤104中构造效用函数的方式如下:
其中,Ui为候选网络i的效用值。
7.根据权利要求1-6之一所述的异构无线网络中基于业务分级的垂直切换方法,其特征在于,所述异构无线网络模型由LTE和WLAN两种技术的网络重叠覆盖组成,假设在仿真区域内用户的到达服从泊松分布,在该仿真中把用户的业务类型分为两种:实时业务、非实时业务,而用户的业务是随机产生的,其中用随机数1代表实时业务,0代表非实时业务。