[发明专利]一种多维网络平滑切换方法

摘要

本发明公开了一种多维网络平滑切换方法，属于通信网络技术领域。本方法包括以下步骤网络初始化排序、主备网络的选择、网络切换；所述网络初始化排序是指通过网络排序算法、统计分析算法对候选网络的优先级进行排名；所述主备网络的选择是指根据网络性能预测结果，选取性能优者为主备网络；所述网络切换步骤是指周期性地进行网络切换或在一个周期内进行主备网络切换，选取性能较优的网络进行数据传输。本方法能够充分利用当前的可用网络资源，以满足实时在线数据业务的平滑接续，使用户对实时在线业务的体验更好，更流畅，能够保证通信过程中总可以选择性能优良的网络传输业务，使得业务不中断。

主权项

一种多维网络平滑切换方法，其特征在于：包括以下步骤：网络初始化排序、主备网络的选择、网络切换；所述网络初始化排序是指通过网络排序算法、统计分析算法对候选网络的优先级进行排名；所述主备网络的选择是指根据网络性能预测结果，选取性能优者为主备网络；所述网络切换步骤是指周期性地进行网络切换或在一个周期内进行主备网络切换，选取性能较优的网络进行数据传输；所述网络初始化排序步骤具体包括：21)确定切换判决因子；22)利用层次分析算法AHP将网络选择问题分解为一个层次结构模型，所述层次结构模型包括三个层次，目标接入网放在层次结构中的最高层，切换判决因子放在层次结构中的中间层，候选网络位于最底层；23)利用网络排名算法得到一个排名周期内的网络排名；所述网络排名算法采用TOPSIS算法；所述主备网络的选择过程具体为：通过网络初始化排序获得排在前三位的网络，将排在第一位的网络设置为主网络，排在第二位的网络设置为备用网络1，排在第三位的网络设置为备用网络2；在本周期内，利用主网络和备用网络并行传输数据，用户接收主网络传输的数据，备用网络将数据放入缓存区且进入等待切换状态；所述网络初始化排序具体包括：根据网络排名算法——TOPSIS算法，得到任意一个排名周期的一个网络排名，设有五种网络，五种网络在t1时刻的网络性能排名为A1、B1、C1、D1、E1，其中t表示进行网络排名的时间片，t＝t1表示在t1时刻进行网络排名；同理得到t＝tn时刻的五种网络的网络排名为Bn、An、Cn、Dn、En，在各个时刻得到的网络排名是一个一维向量，把各个时刻得到网络排名做如下表示：Ai、Bi、Ci、Di、Ei，其中i∈{1,2…,n}，i分别代表网络排名时间点ti；把各个时刻的网络排名进行统计处理，得到如下5xn维矩阵：A1B2C3...AnB1A2B3...CnC1E2A3...BnD1D2D3...DnE1C2E3...En]]>其中矩阵的第一列表示t1时刻的网络排名，第二列表示t2时刻的网络排名，以此类推，第n列表示tn时刻的网络排名；因为每次网络排名，五种网络A、B、C、D、E都会得到一个在(0,1)区间的网络性能数值，令ti时刻所得的网络性能数值为其中j标示矩阵的行，取值为1，2，3，4，5，i标示矩阵的列，取值为1,2…,n，由此得到各时刻网络性能数值阵：λ11λ12...λ13...λ1nλ21λ22...λ23...λ2nλ31λ32...λ33...λ3nλ41λ42...λ43...λ4nλ51λ52...λ53...λ5n]]>取网络性能数值阵的列向量，在任意时刻ti的状态矢量为其中(j＝1，2，3，4，5)表示网络性能数值，则网络性能数值阵可变换一维行向量(f1，f2,…,fn)，其中fi代表ti时刻的列向量，由于A、B、C、D、E五种网络相互独立不相关，故满足N维高斯分布在A、B、C、D、E五种网络上的投影，其均值为0，背景噪声为δ2，因此所以通信性能变化符合高斯分布，所以网络性能数值符合五维联合高斯分布，故令其中ηi代表五种网络在ti时刻的总体性能，将带人可算得f1＝η1，f2＝η2,…,fn＝ηn，则5xn状态阵变为一维向量(η1，η2，……，ηn)；根据龙格插值法，拟定方程：ηn+1=ηn+h(c1k1+c2k2)k1=f(ηn,tn)k2=f(ηn+f(ηn-1,tn-1))]]>其中c1，c2∈(0,1)，可以计算出t＝tn+1时刻的网络状态值ηn+1，由高斯可逆，可求得单独时刻的网络性能数值至此，得到t‑tn+1时刻网络性能数值向量即可以预测出tn+1时刻五种网络的性能情况，即A网络tn+1时刻的网络性能为即同理据此可得tn+1时刻的网络排名；所述周期性地进行网络切换具体包括：在统计周期内定时进行网络排序算法，将每次计算的结果存入缓存，待统计周期结束时运用统计分析算法对统计周期过程内获得的N组排序结果进行处理，得到上一网络周期内网络性能的总体排序，清空上一周期的统计结果；如果排在前三位的网络与上一周期的一致，那么不切换，继续传输业务；如果排在前三位的网络与上一周期的不一致，那么发生切换，重新选择主备网络；所述在一个周期内进行主备网络切换具体包括：在统计周期内如果出现了极端情况，那么立刻切换到备用网络1，向用户显示备用网络1的业务数据，备用网络1变为主网络，备用网络2变为备用网络1。