[发明专利]在异构无线网络中选择网络的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在异构无线网络环境下选择网络的方法和装置，特别是涉及基于多属性决策(MADM：Multiple Attribute Decision Making)及无线异构网络的特点，以用户为中心进行网络选择的方法和装置。

背景技术

随着无线通信技术和网络的迅速发展，用户将能够随时随地访问他们需要的信息和服务。未来的无线通信系统是由多种采用不同接入技术的无线网络构成的混合系统，这些不同的接入技术相互补充。

图1示出了异构无线网络环境的示意图。在异构无线网络环境，一个移动终端可以被多种无线网络覆盖。如图1所示，异构无线网络中的移动终端被，例如，GSM、UMTS、WiMAX、CDMA及WLAN等网络所覆盖。这些无线网络为用户提供无处不在(Ubiquitous)的覆盖接入。在这些网络中，网络运营商需要向用户提供方便的、具有吸引力的业务。

未来的无线系统通常具有多种无线传输接口，以使用户能够利用不同的接入技术或者不同技术的组合来实现业务传输。因此，未来的无线通信系统是以用户为中心的，它必须能够根据用户的需求，给用户提供满意的服务。可以预见，在这样的系统里，用户能够根据需求动态灵活地选择最合适的网络来传输业务，从而实现最佳的接入方式。这意味着用户不但能够接入网络，而且还能够通过网络随时随地的获取最满意的服务。为实现上述目标，就需要为终端设备提供智能的网络选择方法，从而使得用户能够在个人需求、业务满意度及网络特性等方面实现很好的折衷，并且保证用户在不同的网络环境下都能进行有效的网络选择，帮助移动终端的用户选择最合理的网络来传输它的业务。

目前的网络选择方法主要采用两种方式。一种方式是由用户手动地选择网络，即手动地在不同的无线网络之间进行切换。因为用户必须不断地通过人工的方式来挑选网络，所以这种方法十分繁琐。另外一种网络选择方式是自动选择方法。这种方法将用户的需求预先输入到设备中，然后由设备根据网络环境自动选择最优的网络。

自动选择方法又可进一步分为两类，一类是基于多属性决策理论设计的自动选择方法，另一类是根据模糊逻辑设计的自动选择方法。

基于模糊逻辑设计的网络选择方法主要利用模糊语义来确定最优的目标网络。该方法需要在通信设备中设计决策库。通信设备在选择网络时，需要与网络进行交互以获得系统的属性值，然后对网络的属性值进行模糊处理，将其转变成具有模糊语义的结果。这些模糊化的属性值被输入到模糊决策库，通过例如“IF THEN”之类的决策方式得出各个网络的评价值，具有最大评价值的网络被选择为目标网络。

基于模糊逻辑的方法的缺陷在于设备所需的决策库很大。而且随着属性的增加，决策库的结构将变得复杂。此外，用户必须自行手工配置决策库，这给用户的使用带来麻烦。

在基于多属性决策理论的网络选择方法里，目前存在三种方法，第一种是基于效用函数的网络选择方法，第二种是基于代价函数的网络选择方法，第三种是经典的多属性决策方法。

基于效用函数的网络选择方法是通过定义网络的效用函数来表征各个网络的适应值，可以用下面的表达式(1)来表示基于效用函数计算的网络适应值：

CS_i＝U_i-C_i    (1)

其中CS_i表示网络i的适应值；U_i表示网络能够提供的效用值，它表示用户在网络i中能够感受到的业务质量；C_i表示网络i的价格。在基于效用函数的网络选择方法里，具有最大适应值的网络被选择为目标网络。

基于代价函数的网络选择方法是通过引入网络的代价函数来进行网络选择，计算网络的代价值的方式如下面的表达式(2)所示。