[发明专利]超密度异构融合网络中区分业务类型的传输路径计算方法

说明书

本发明提出一种超密度异构融合网络中区分业务类型的传输路径计算方法，该方法为：构建基于SDN的异构融合网络架构；网络控制器采用LLDP链路发现技术获网络拓扑信息；根据网络内两个节点速度矢量作为约束，预测网络链路可用性；计算网络中各节点之间的本地信任值，并以信任值的置信度作为反馈，标准化处理本地信任值，预测网络结构中节点转发的可靠性；基于蚁群算法确定网络中所有数据流由源节点到达目的节点的最终传输路径；该方法减少了网络拥塞，在有限的网络资源下满足时延敏感和数据完整性敏感两类业务的传输要求，提高了网络资源利用率。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种超密度异构融合网络中区分业务的传输路径计算方法。

背景技术

为了满足未来数据流量井喷式增长以及用户体验速率提升10-100倍的需求，第五代移动通信系统(5th Generation，5G)己经成为当前全球移动通信领域研究的重点。为提高移动通信系统容量，5G系统中部署宏蜂窝基站、微蜂窝基站、家庭基站(WirelessFidelity，WiFi)，节点的部署密度将是现在的10倍以上，构成超密集异构网络。虽然超密集网络缩小了终端用户与节点基站之间的距离，使网络频谱效率大幅度提升，系统容量得到扩展，但是低功率节点数目的剧增，节点间距离的缩小，越来越密集的节点部署使得网络拓扑结构更加密集化、异构化和复杂化。如何提高网络资源利用率，为各类用户提供服务质量保证，是网络优化的关键。其中，端到端通信(Device to Device，D2D)具有潜在的提高系统性能、提升用户体验、扩展蜂窝通信应用的前景，而软件定义网络(Software DefinedNetwork，SDN)架构是实现网络资源动态管理的有效手段。

D2D技术是指用户数据可不经网络中转而直接在终端之间传输。用户数据直接在终端之间传输，避免了蜂窝通信中用户数据经过网络中转传输，由此产生链路增益，从而提高无线频谱资源的效率，进而提高网络吞吐量。D2D通信的引入使得蜂窝通信终端建立AdHoc网络成为可能。当无线通信基础设施损坏，或者在无线网络的覆盖盲区，终端可借助D2D实现端到端通信甚至接入蜂窝网络，无线通信的应用场景得到进一步的扩展。

SDN是一种全新的网络架构，其南向接口协议将网络设备控制层面和数据层面分离开来，通过集中式的控制器以标准化的接口对各种网络设备进行管理和配置，为网络资源的设计、管理和使用提供更多的可能性，推动网络的革新与发展。SDN架构可以满足移动系统在网络动态配置、网络资源管理、流量均衡、接入控制等方面的灵活配置需求，为用户提供低时延、高可靠性的服务。在移动系统中，网络需要根据用户任务类型、服务质量(Quality of Service，QoS)要求、网络过载等状态信息进行实时配置，虚拟化技术的发展使得动态快速分配计算资源和存储资源成为可能。

在超密集异构网络中采用D2D技术和SDN架构可以提高有效网络资源利用率以及实现网络集中式管理。此网络异构性不仅体现在多种终端设备(如智能电话、传感器等)并存，还包括多种组网形式(如蜂窝网、Ad Hoc网等)以及多元化的业务QoS需求。其中，具体来说，网络中的业务主要有两类：数据完整性敏感业务对于接收数据的可靠性具有较高的要求，对于时延的要求较低，而时延敏感业务对于数据到达的及时性具有较高要求。如何设计有效的传输路径，以在有限的网络资源下满足这两类业务的传输要求，减少网络拥塞，是非常关键的问题，但目前有关这方面的研究还比较欠缺。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种超密度异构融合网络中区分业务类型的传输路径计算方法。

本发明提出一种超密度异构融合网络中区分业务类型的传输路径计算方法，包括以下步骤：

步骤1：构建基于SDN的异构融合网络架构，包括：5G移动系统和有线核心网，所述异构融合网络架构分为三层，应用层、控制层和设备层；

步骤2：网络控制器采用LLDP链路发现技术获网络拓扑信息，所述网络拓扑信息，包括：节点位置、节点移动速度、链路当前可用性、邻居节点集；