[发明专利]一种无线网络环境中的多属性网络切换管理方法

说明书

本发明公开了一种无线网络环境中的多属性网络切换管理方法，该方法利用软件定义网络固有的集中控制和可编程性的优势，充分考虑了网络、用户和应用等多方面因素对网络切换管理策略性能的影响。通过选取包括用户移动性、网络状态、用户偏好等在内的共8个影响因素作为输入参数，来感知多方面的网络需求，使用模糊逻辑推理得出的最终的网络打分结果为网络切换提供最终决策。特别是除了考虑网络侧和用户侧的客观因素外，加入考虑用户的主观个性化需求偏好，为不同用户提供差异化网络切换管理服务。

技术领域

本发明属于移动无线网络技术领域，具体涉及一种无线网络环境中的多属性网络切换管理方法。

背景技术

越来越普及的智能终端(如智能手机、平板、可穿戴设备)和应用使得无线移动通信业务成为全球最受关注的发展领域之一。网络环境的不断升级和各大视频网站内容的不断丰富，使得移动视频用户数量呈现出跨越式增长。同时，无线网络信号覆盖密度逐渐增大造成的结果就是移动用户往往在多个无线信号的覆盖范围中访问视频流数据。无线网络状态和移动用户空间位置的动态变化使得影响网络切换管理策略性能的因素变得更多。很多网络切换管理方法在网络突然出现带宽持续下降的状态或者用户移动状态发生剧烈变化的情况时不能很好的作出反应，不能指导移动终端保留或切换至合适的网络中。

现有的很多网络切换管理策略都考虑了可感知到的网络状态的变化并据此做出调整，既避免了网络切换过于频繁而导致的乒乓效应，也避免了网络切换的灵敏度过于迟钝。当前的网络切换管理已经从较为单一的判决因素过渡到多属性决策的网络切换管理。尤其是当移动设备上越来越多的信息可以被采集到，多属性网络切换管理方法才能更好更合理的判断某个无线网络对于移动用户来说是否最为合适。因此在复杂多覆盖无线网络环境中，如何更好的选择并接入合适的网络也成为进一步提高用户体验质量的研究热点。但网络切换管理的判决因素的增加在带来巨大好处的同时也带来了新的问题，例如收集到的各种外部数据并非是清晰、准确的数值数据，更多的是带有噪声或者使用自然语言描述的参数(如用户的主观偏好)，并且不同维度的数据也有不同的评价标准。

另外，网络中往往同时存在着多种追求不同性价比的用户和应用，对这类用户和应用提供差异化服务也越来越受到关注。当前的网络切换管理技术最大的局限性在于无法为不同的用户或特定应用提供差异化服务，这类策略只关注外部环境的客观因素而不考虑用户自身的主观偏好或者特定应用的需求，导致上述问题的根本原因是传统网络架构采用无差别的网络切换管理规则。

现有的网络切换管理方法根据其决策时所需的主要输入参数可以被分为如下三种方法：

第一种是基于网络信号接收强度的网络切换管理方法，

信号接收强度(Received Signal Strength Indication，RSSI)从一定程度上反映了无线网络的数据传输性能，可以用来判定网络连接质量。一般来说距离接入点APs距离越近接收到的RSSI强度越大，网络数据传输时的信噪比也越小，网络性能也越好。反之，距离越远信号强度越弱，信噪比越大，数据传输性能也越差。这类基于信号接收强度RSSI作出选择的网络切换管理策略的原理是预先设置一个RSSI阈值作为切换依据，将大于RSSI阈值的网络作为候选网络而小于阈值的网络信号被屏蔽掉，通常移动设备会选择接收信号最强的网络作为目标网络进行切换。这也是目前实际系统中最普遍采用的方式，但这类基于RSSI的网络切换管理方式的精度和灵敏度都较低。

第二种是基于服务质量QoS的网络切换管理方法，

服务质量(Quality of Service，QoS)是指服务能够满足规定和潜在需求的特征和特性的总和，是指服务工作能够满足被服务者需求的程度。这类网络切换管理策略往往关注于影响服务质量的多个因素(例如网络可用带宽、网络拥塞情况、用户移动性以及能耗等)，通过网络切换管理策略为移动用户选择最合适的接入网络，能在最小化数据传输能耗方面作出贡献。与传统的基于RSSI的网络切换管理策略相比这类策略有更多的因素参与决策过程，因此可以实现更加精细化的网络切换管理。