一种基于异构无线网络的业务接入方法、装置及系统与流程

文档序号:13681474阅读:181来源:国知局
技术领域本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种基于异构无线网络的业务接入方法、装置及系统。

背景技术:
近年来,随着移动通信与宽带无线接入技术的竞争与发展,不同技术标准的无线网络呈现出明显的异构性,例如,这些网络可以包括环球移动通信系统UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem)、长期演进LTE(LongTermEvolution)、全球微波互联接入WiWax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)、无线局域网WLAN(WirelessLocalAreaNetworks)等。不同类型的网络之间共存、异构融合将是未来移动通信发展的必然趋势。一般来说,我们将能够支持多种不同技术标准的网络的终端称为多模终端。随着多模终端的不断普及,用户方便、迅速和无缝地接入异构网络将逐渐成为现实。当有几种不同类型的业务(例如语音业务、视频业务和文件传输业务等)需要同时传输时,多模终端如何实现在不同的候选网络间进行业务的接入,受到越来越多的关注。现有技术中,在所考虑的网络属性方面,早期的网络选择算法是基于单一属性的网络选择。随着人们对网络选择算法研究的深入,异构网络接入选择问题的研究趋势逐渐转向多属性网络决策的研究。但是,现有的研究成果一般只考虑部分网络属性,比如只考虑了接入网络的QoS(服务质量)性能方面的属性,没有综合考虑多个方面的网络属性,导致选择接入的网络不够合适,用户体验较差。另外,在计算效用值时,现有技术中一般没有根据网络参数的特点差异化地选用效用函数,而是采用单一的效用函数。并且,在计算网络的权重时,一般根据网络参数等客观因素来计算,没有结合用户的主观因素,导致选择的网络不够合适,用户满意度较低。在针对多种业务进行网络选择方面,现有技术中有的网络选择算法中为一组呼叫(可能包括多种业务)选择一个网络,因此该组呼叫中包含的多种业务将同时接入一个网络,例如群体决策技术、个人室内和移动无线电通信GDMT算法。在进行接入选择时,有的网络选择算法虽然为一组呼叫中的不同业务设置不同的优先度等级,例如为语音业务分配最高的优先度,为视频业务分配次高的优先度,为文件传输业务分配最低的优先度,但是这种方法不能动态地为不同业务选择不同网络,而且总是优先考虑某些业务,对其他业务的传输不公平,使用户对各种业务的整体满意度降低,例如异构网络下的智能接入选择IANS算法。

技术实现要素:
本发明实施例的目的在于提供了一种基于异构无线网络的业务接入方法、装置及系统,能够针对不同种类的业务实现业务接入网络时的优化,提高用户对业务接入的整体满意度。为了达到上述目的,本发明公开了一种基于异构无线网络的业务接入方法,应用于终端,所述方法包括:A.当检测到存在待接入网络的第一业务时,获取所述第一业务的带宽需求,并获取每个候选网络的每个网络参数值;B.根据用户针对所述第一业务输入的每个网络参数的权重等级,以及每个候选网络的每个网络参数值,确定所述第一业务对每个候选网络的满意度;C.向满意度最大值对应的目标候选网络发送接入请求;D.当接收到所述目标候选网络返回的允许接入信息时,将所述第一业务接入所述目标候选网络;当接收到所述目标候选网络返回的拒绝接入信息时,将所述目标候选网络从所述候选网络中删除,并执行步骤C。较佳的,所述根据用户针对所述第一业务输入的每个网络参数的权重等级,以及每个候选网络的每个网络参数值,确定所述第一业务对每个候选网络的满意度包括:针对每个网络参数,根据用户针对所述第一业务输入的所述网络参数的权重等级,以及获取的每个候选网络的所述网络参数值,确定所述网络参数的综合权重;针对每个候选网络,根据所述候选网络的每个网络参数值,以及所述每个网络参数的预设效用函数公式,确定所述候选网络的每个网络参数的效用值;针对每个候选网络,根据确定的每个网络参数的综合权重和确定的所述候选网络的每个网络参数的效用值,获得所述候选网络的每个网络参数加权后的效用值;根据获得的每个候选网络的每个网络参数加权后的效用值、确定的每个网络参数的综合权重以及预设判决公式,获得每个候选网络的判决系数;根据获得的每个候选网络的判决系数以及预设的归一化公式,确定所述第一业务对每个候选网络的满意度。较佳的,所述确定所述网络参数的综合权重包括:根据用户针对所述第一业务输入的所述网络参数的权重等级以及确定所述网络参数的第一权重;其中,为第j个网络参数的第一权重,Fj为用户针对所述第一业务输入的第j个网络参数的权重等级,n为网络参数的总数量;根据获取的每个候选网络的所述网络参数值以及确定所述网络参数的第二权重;其中,为第j个网络参数的第二权重,xij为第i个候选网络的第j个网络参数值,m为候选网络的总数量,n为网络参数的总数量,λ为常数;根据确定的所述网络参数的第一权重和第二权重以及确定所述网络参数的综合权重;其中,wj为第j个网络参数的综合权重,为第j个网络参数的第一权重,为第j个网络参数的第二权重,n为网络参数的数量,α1和α2为常数。较佳的,所述确定所述候选网络的每个网络参数的效用值包括:根据所述候选网络的每个网络参数,以及以下任一公式,确定所述候选网络的每个网络参数的效用值:所述公式包括:或或或或其中,uij为第i个候选网络的第j个网络参数的效用值,e为自然对数的底,xij为第i个候选网络的第j个网络参数值,n为网络参数的数量,a、b和c均为常数;当网络参数包括可用带宽时,选用计算所述网络参数的效用值;当网络参数包括时延、丢包率时,选用计算所述网络参数的效用值;当网络参数包括功耗时,选用uij=-cxij+1计算所述网络参数的效用值;当网络参数包括安全性时,选用计算所述网络参数的效用值;当网络参数包括价格时,选用计算所述网络参数的效用值。较佳的,所述获得每个候选网络的判决系数包括:根据获得的每个候选网络的每个网络参数加权后的效用值、确定的每个网络参数的综合权重以及获得每个候选网络的判决系数;其中,为第i个候选网络的判决系数,vij为第i个候选网络的第j个网络参数加权后的效用值,wj为第j个网络参数的综合权重,n为网络参数的总数量。较佳的,所述确定所述第一业务对每个候选网络的满意度包括:根据获得的每个候选网络的判决系数以及确定所述第一业务对每个候选网络的满意度;其中,Mi为所述第一业务对第i个候选网络的满意度,为第i个候选网络的判决系数,m为候选网络的总数量。为了达到上述目的,本发明还公开了一种基于异构无线网络的业务接入装置,应用于终端,所述装置包括:信息获取模块,用于当检测到存在待接入网络的第一业务时,获取所述第一业务的带宽需求,并获取每个候选网络的每个网络参数值;满意度确定模块,用于根据用户针对所述第一业务输入的每个网络参数的权重等级,以及每个候选网络的每个网络参数值,确定所述第一业务对每个候选网络的满意度;请求发送模块,用于向满意度最大值对应的目标候选网络发送接入请求;业务接入模块,用于当接收到所述目标候选网络返回的允许接入信息时,将所述第一业务接入所述目标候选网络;当接收到所述目标候选网络返回的拒绝接入信息时,将所述目标候选网络从所述候选网络中删除,并触发请求发送模块。为了达到上述目的,本发明还公开了一种基于异构无线网络的业务接入系统,包括终端以及与目标候选网络对应的接入点;所述终端,用于当检测到存在待接入网络的第一业务时,获取所述第一业务的带宽需求,并获取每个候选网络的每个网络参数值;根据用户针对所述第一业务输入的每个网络参数的权重等级,以及每个候选网络的每个网络参数值,确定所述第一业务对每个候选网络的满意度;向满意度最大值对应的目标候选网络发送接入请求;当接收到所述目标候选网络返回的允许接入的信息时,将所述第一业务接入所述目标候选网络;当接收到所述目标候选网络返回的拒绝接入的信息时,将所述目标候选网络从所述候选网络中删除,并执行向满意度最大值对应的目标候选网络发送接入请求的步骤;所述目标候选网络对应的接入点,用于接收终端发送的所述第一业务的接入请求,判断所述第一业务是否可以接入,如果是,则向终端发送允许接入信息,否则,向终端发送拒绝接入信息。较佳的,所述终端,还用于向所述目标候选网络对应的接入点发送所述第一业务对所述目标候选网络的满意度;所述接入点,还用于接收所述终端发送的第一业务对当前自身的满意度;判断所述第一业务的带宽需求是否小于当前自身的可用带宽;如果是,则向所述终端发送允许接入信息;否则,判断当前已经接入的业务中是否存在满意度小于所述第一业务的第二业务,如果否,向所述终端发送拒绝接入信息;如果是,根据所述第一业务的带宽需求及当前可用带宽,选择目标第二业务,停止所述目标第二业务,并向所述终端发送允许接入信息。较佳的,所述接入点,具体用于将每个第二业务按照其对应的满意度进行排序,按照满意度从小到大的顺序,依次判断每个第二业务的带宽需求与当前自身的可用带宽之和是否大于所述第一业务的带宽需求,如果是,将所述第二业务选择为目标第二业务。由上述技术方案可见,本发明实施例中,终端根据用户针对第一业务输入的每个网络参数的权重等级以及每个候选网络的每个网络参数值,确定所述第一业务对每个候选网络的满意度,并向满意度最大值对应的目标候选网络发送接入请求,当接收到目标候选网络返回的允许接入信息时,将第一业务接入所述目标候选网络;当接收到目标候选网络返回的拒绝接入信息时,重新选择满意度值次大的其他目标候选网络,并发送接入请求,直至第一业务接入网络。进一步地,终端还用于向目标候选网络对应的接入点发送第一业务对目标候选网络的满意度;当接入点判断该第一业务是否可以接入时,还根据当前自身已经接入的业务的满意度进行选择。也就是说,通过每个网络的网络参数值和用户输入的针对第一业务的每个网络参数的权重等级来确定第一业务对每个网络的满意度,并根据满意度来选择将第一业务接入的候选网络,即在进行业务接入时,根据不同业务综合参考了每个网络参数以及用户对网络参数的权重等级,因此能够针对不同业务实现业务接入网络时的优化,提高用户对业务接入的整体满意度。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的基于异构无线网络的业务接入方法的一种流程示意图;图2为整体网络参数和局部网络参数结构示意图;图3为本发明实施例提供的仿真实例的场景分布图;图4为本发明实施例提供的仿真实例中不同位置处业务选择网络的结果示意图;图5为本发明实施例提供的仿真实例中不同选网算法下的终端切换次数示意图;图6为本发明实施例提供的仿真实例中P1位置上的业务完成率示意图;图7为本发明实施例提供的仿真实例中P1位置上的总体平均业务满意度示意图;图8为本发明实施例提供的仿真实例中P2位置上的业务完成率示意图;图9为本发明实施例提供的仿真实例中P2位置上的总体平均业务满意度示意图;图10为本发明实施例提供的仿真实例中P3位置上的业务完成率示意图;图11为本发明实施例提供的仿真实例中P3位置上的总体平均业务满意度示意图;图12为本发明实施例提供的基于异构无线网络的业务接入装置的一种结构示意图;图13为本发明实施例提供的基于异构无线网络的业务接入系统的一种结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种基于异构无线网络的业务接入方法、装置及系统,能够针对不同业务实现业务接入网络时的优化,提高用户对业务接入的整体满意度。下面通过具体实施例,对本发明进行详细说明。图1为本发明实施例提供的基于异构无线网络的业务接入方法的一种流程示意图,应用于终端,其包括如下步骤:步骤101:当检测到存在待接入网络的第一业务时,获取所述第一业务的带宽需求,并获取每个候选网络的每个网络参数值。具体的,所述第一业务包括语音业务、视频流业务和文件传输业务等。所述网络参数包括可用带宽、时延、丢包率、能耗和安全性中的一个或多个,该网络参数中还可以包括费用。其中,可用带宽、时延、丢包率属于影响服务质量QoS的参数,是随时间变化的。能耗、费用和安全性一般在很长一段时间内是固定不变的。在获取候选网络的网络参数值时,可以只获取可用带宽、时延、丢包率等随时间变化的参数值,能耗、费用和安全性可以直接保存在终端中。终端获取候选网络的每个网络参数值属于现有技术,其具体过程此处不再赘述。当终端检测到存在待接入网络的第一业务时,可以直接获取第一业务中携带的带宽需求,其获取过程属于现有技术。所述终端包括移动终端等电子设备。步骤102:根据用户针对所述第一业务输入的每个网络参数的权重等级,以及每个候选网络的每个网络参数值,确定所述第一业务对每个候选网络的满意度。假设,第一业务为语音类业务,候选网络包括网络1、网络2和网络3,每个网络参数包括可用带宽、时延、能耗和价格。假设用户针对第一业务输入的四个网络参数可用带宽、时延、能耗和价格的权重等级分别为3、5、1、2。假设获得的每个网络的每个网络参数值见表1。表1根据上述数据,可以确定第一业务对每个候选网络的满意度值如下:网络1:0.5网络2:1网络3:0可见,第一业务即语音类业务对网络2的满意度最大,对网络3的满意度最小。具体地,根据用户输入的网络参数的权重等级和每个候选网络的网络参数的值,确定第一业务对每个网络的满意度,可以有多种方法。步骤103:向满意度最大值对应的目标候选网络发送接入请求。步骤104:当接收到所述目标候选网络返回的允许接入信息时,将所述第一业务接入所述目标候选网络;当接收到所述目标候选网络返回的拒绝接入信息时,将所述目标候选网络从所述候选网络中删除,并执行步骤103。例如,对于步骤102中得到的第一业务对三个候选网络的满意度,向满意度最大值对应的网络2发送接入请求,如果网络2拒绝第一业务接入,那么将网络2从候选网络中删除,再向网络1发送接入请求。由上述内容可知,本实施例中,通过每个网络的网络参数值和用户输入的针对第一业务的每个网络参数的权重等级来确定第一业务对每个网络的满意度,并根据满意度来选择将第一业务接入的候选网络,即在进行业务接入时,根据不同业务,并综合参考了每个网络参数以及用户对网络参数的主观权重,因此能够针对不同业务实现业务接入网络时的优化,提高用户对业务接入的整体满意度。在本发明的另一实施方式中,为了更科学、更有效地确定第一业务对每个候选网络的满意度,图1所示的方法实施例中的步骤102,根据用户针对所述第一业务输入的每个网络参数的权重等级以及每个候选网络的每个网络参数值,确定所述第一业务对每个候选网络的满意度,可以包括步骤:步骤1:针对每个网络参数,根据用户针对所述第一业务输入的所述网络参数的权重等级,以及获取的每个候选网络的所述网络参数值,确定所述网络参数的综合权重。在本实施例中,步骤1中,确定所述网络参数的综合权重具体可以包括:步骤1A:根据用户针对所述第一业务输入的所述网络参数的权重等级以及预设第一权重公式,确定所述网络参数的第一权重。具体地,根据用户针对所述第一业务输入的所述网络参数的权重等级以及确定所述网络参数的第一权重。其中,为第j个网络参数的第一权重,Fj为用户针对所述第一业务输入的第j个网络参数的权重等级,n为网络参数的总数量。用户针对第一业务输入的每个网络参数的权重等级可以是数值,也可以是文字,例如高、低、中等模糊值。当用户输入的是模糊值时,需要将其转换成定量化的数值,具体的转换过程可以参考三角模糊运算理论的结果,见表2。表2假设,针对第一业务,用户对可用带宽、时延、能耗和价格等网络参数输入的权重等级分别为High、VeryHigh、Low和Medium,那么可以根据表2的内容,将这些权重等级转换为定量化的数值,分别为:0.7、0.8333、0.3和0.5。在实际应用中,一般将可用带宽、时延等参数归为服务质量QoS,QoS是一种服务性能的体现,这种服务性能决定了候选网络在多大程度上满足业务用户的需求。对于QoS等级的划分,综合考虑了包括用户喜好、网络情况和服务类型等其他因素,因此常常将QoS(包括可用带宽、时延等)与功耗、费用、安全性等4类参数并列起来称为整体网络参数(GlobalWeight,GW),将可用带宽、时延、丢包率等二级权重称为局部网络参数(LocalWeight,LW)。图2所示为整体网络参数和局部网络参数的结构示意图。在用户实际设置网络参数的权重等级时,可以针对整体网络参数和局部网络参数来设置。当用户对每个候选网络的整体网络参数和局部网络参数分别设置权重等级时,确定每个网络参数的第一权重可以包括:先根据预设第一权重公式分别计算整体网络参数和局部网络参数的权重,然后再将整体网络参数的权重乘以对应的局部网络参数的权重,获得每个网络参数的第一权重。即根据分别计算整体网络参数和局部网络参数的权重,得到每个整体网络参数的权重集合GW'=[wQ',wE',wC',wS'],以及每个局部网络参数的权重集合LW=[wR',wD']。其中,对于GW,n为4;对于LW,n为2。将整体网络参数的权重乘以对应的局部网络参数的权重,最终得到所有网络参数的第一权重WH=[wR',wD',wE',wC',wS'],其中,w'R=wQ'×wR',w'D=wQ'×wD'。例如,用户输入的整体网络参数QoS、功耗、费用、安全性的权重等级分别为4、1、3、2,输入的局部网络参数可用带宽、时延的权重等级分别为1、9。那么可以得到每个整体网络参数的权重:QoS的权重为4/(4+1+3+2)=0.4,功耗的权重为1/(4+1+3+2)=0.1,费用的权重为3/(4+1+3+2)=0.3,安全性的权重为2/(4+1+3+2)=0.2。可以得到每个局部网络参数的权重:可用带宽的权重为1/(1+9)=0.1,时延的权重为9/(1+9)=0.9。最终得到可用带宽、时延的第一权重分别为:QoS的权重*可用带宽的权重=0.4*0.9=0.36,QoS的权重*时延的权重=0.4*0.1=0.04。最终,可用带宽、时延、功耗、费用、安全性的第一权重分别为:0.04、0.36、0.1、0.3和0.2。步骤1B:根据获取的每个候选网络的所述网络参数值以及预设第二权重公式,确定所述网络参数的第二权重。具体地,根据获取的每个候选网络的所述网络参数值以及确定所述网络参数的第二权重;其中,为第j个网络参数的第二权重,xij为第i个候选网络的第j个网络参数值,m为候选网络的总数量,n为网络参数的总数量,λ为常数。当网络参数包括安全性等参数时,这种参数的参数值一般用语言文字来表示参量值,例如候选网络的安全性非常好、好、差、非常差等。在本实施例中,需要将这样的语言参量转换成定量化的数值,具体的转换过程可以参考三角模糊运算理论的结果,见表3。表3假设,候选网络1的安全性属于非常好(VG)的等级,那么其对应的安全性的参数值为9.5。步骤1C:根据确定的所述网络参数的第一权重和第二权重以及预设综合权重公式,确定所述网络参数的综合权重。具体地,根据确定的所述网络参数的第一权重和第二权重以及确定所述网络参数的综合权重。其中,wj为第j个网络参数的综合权重,为第j个网络参数的第一权重,为第j个网络参数的第二权重,n为网络参数的数量,α1和α2为常数。步骤2:针对每个候选网络,根据所述候选网络的每个网络参数值,以及所述每个网络参数的预设效用函数公式,确定所述候选网络的每个网络参数的效用值。具体地,根据所述候选网络的每个网络参数,以及以下任一公式,确定所述候选网络的每个网络参数的效用值:所述公式包括:或或uij=-cxij+1或或其中,uij为第i个候选网络的第j个网络参数的效用值,e为自然对数的底,xij为第i个候选网络的第j个网络参数值,n为网络参数的数量,a、b和c均为常数;当网络参数包括可用带宽时,选用计算所述网络参数的效用值;当网络参数包括时延、丢包率时,选用计算所述网络参数的效用值;当网络参数包括功耗时,选用uij=-cxij+1计算所述网络参数的效用值;当网络参数包括安全性时,选用计算所述网络参数的效用值;当网络参数包括价格时,选用计算所述网络参数的效用值。步骤3:针对每个候选网络,根据确定的每个网络参数的综合权重和确定的所述候选网络的每个网络参数的效用值,获得所述候选网络的每个网络参数加权后的效用值;具体地,针对每个候选网络,将所述候选网络的每个综合权重乘以每个网络参数的效用值,可以获得所述候选网络的每个网络参数加权后的效用值。步骤4:根据获得的每个候选网络的每个网络参数加权后的效用值、确定的每个网络参数的综合权重以及预设判决公式,获得每个候选网络的判决系数。具体地,根据获得的每个候选网络的每个网络参数加权后的效用值、确定的每个网络参数的综合权重以及获得每个候选网络的判决系数。其中,为第i个候选网络的判决系数,p=2,vij为第i个候选网络的第j个网络参数加权后的效用值,wj为第j个网络参数的综合权重,n为网络参数的总数量。参数p用于调节用户看待风险的态度,p取1时表示用户选择规避风险,p取2时表示用户对待风险的态度是中立的,p取∞时表示用户愿意承担风险。本发明实施例只考虑用户对风险的态度是中立的情况。步骤5:根据获得的每个候选网络的判决系数以及预设的归一化公式,确定所述第一业务对每个候选网络的满意度。具体地,根据获得的每个候选网络的判决系数以及确定所述第一业务对每个候选网络的满意度。其中,Mi为所述第一业务对第i个候选网络的满意度,为第i个候选网络的判决系数,m为候选网络的总数量,max{
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