[发明专利]基于多属性决策和群组决策的网络选择方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种异构无线网络中基于多属性决策和群组决策的网络选择方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

随着通信技术的发展，出现了很多适应不同场景的无线通信系统，如GSM、WCDMA、WiMAX、Wi-Fi以及LTE等，这些系统在覆盖范围、服务速率、平均包时延以及服务价格等方面存在很大差异，它们适用的场景各有侧重，彼此之间很难相互替代。下一代无线网络的发展趋势无疑是这些异构网络之间的融合，但异构网络融合所带来的主要难题是接入或者切换时，要进行的网络选择问题。网络选择的任务是为用户提供满意的服务质量的同时尽量降低服务代价，网络选择方案不但要考虑用户的业务特性和网络的各种属性，还需要考虑用户的偏好。由于网络选择考虑的属性众多，导致没有统一的标准衡量算法的优劣，因此异构网络环境下的网络选择也成为目前通信领域的一个研究热点，也是一个研究难点。

异构网络中进行网络选择时须要综合很多属性，因此很多网络选择算法采用MADM（Multiple Attributes Decision Making）。经典的MADM包括简单加权法、接近理想方案的序数偏好方法、乘法指数权值、灰度分析法、消去和选择转换法和VIKOR等。这些典型多属性决策方法会涉及多属性权重向量的确定，在网络选择中对于多属性权重向量的确定，一般会考虑到用户的业务类型以及用户偏好，例如业务类型为实时的话音业务时，一般要求时延和抖动相对于其他因素重要；用户在满足服务要求时，更偏向于选择费用低的无线网络，这种方法是一种主观赋权法，通常采用的方法是AHP（Analytic Hierarchy Process）。但是在实际网络选择中，还要考虑网络的客观属性，当候选网络中某个属性差异很大，以至有些网络无法满足业务的要求，因此有时在进行属性权重的确定时，还要考虑网络的客观属性之间的差异，这种权重的确定方法称为客观赋权法，其中常用的是EW（Entropy Method）以及标准差法。考虑到在实际进行网络选择时，不但需要考虑到网络的客观属性还要考虑用户的偏好，所以很多文献将主观和客观决策方法综合起来进行网络选择，将得到的两组权重向量通过简单的线性加权，构成新的权重向量，但没有讨论如何选取线性加权因子，以及对合成权重向量的合理性进行讨论

网络选择中不但要考虑人的主观因素，还要考虑网络的客观因素，这就相当于多个决策者进行决策，通过权衡这些决策者来选择一个合适的网络。本发明将群组决策（Group Decision Making, GDM）理论应用到网络选择算法，利用群组决策中的相容性概念对得到的主观和客观权重向量进行综合，构成新的权重向量，最后利用相容性的相关理论来判断综合后的权值向量是否具有合理性。

发明内容

技术问题： 本发明在于提供一种基于多属性决策和群组决策的网络选择方法，作为降低切换次数以及提供用户QoS的一种方法。该方法利用群组决策中的相容性理论，来对主客观决策结果进行综合，将综合后的结果应用到网络选择中，从而改善网络选择的性能。

技术方案：典型的多属性决策策略会涉及到多属性权重向量的确定，对于权重向量的确定方法通常可以分为主观和客观赋权法。其中主观权重的赋权法包括AHP、ANP（Analytic Network Process）以及Delphi法等,这些方法都是决策者根据自身的经验主观确定各属性的权重；而客观赋权法包括熵权法、标准差法等，虽然这两种赋权法的公式是不一样的，但是这两种赋权法都认为属性的差异程度越大，属性越重要，因为从统计角度认为属性差异越大，它更能反映网络间的差异。为了综合考虑业务类型、用户的偏好以及网络客观属性的差异，本发明分别通过主客观赋权法来得到多属性的主客观权重向量。主观赋权法采用AHP法，客观赋权法采用熵权法。

异构网络中进行网络选择不但要考虑用户偏好以及业务的类型，还要考虑网络的客观属性，由于同时涉及主观和客观决策，利用经典的多属性决策方法已不能满足网络选择的要求，因此本发明引入群组决策来对主客观决策进行综合。这里主观和客观属性权重相当于一个主观和一个客观决策者的决策结果，群组决策是用来综合多个决策者的判决结果，得到一个权衡方案来解决这些决策者之间的冲突。本发明采用AHP法进行主观决策，熵权法进行客观决策，并利用相容性和群组决策理论对主观和客观决策结果进行综合，具体步骤如下：