无线网络切换方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无线网络切换方法和系统，其中，方法包括以下步骤：根据预先建立的对多个无线网络的仿真模型，获取一段时间内的各个无线网络的网络流量轨迹图；其中，所述网络流量轨迹图表征网络拥塞状态；根据所述网络流量轨迹图对当前时间各个无线网络的网络流量进行预测，得到长相关历史网络流量；实时获取当前接入的无线网络的状态参数，根据所述状态参数判断是否符合网络切换条件；若是，根据长相关历史网络流量和所述状态参数确定当前时间的最优网络，并切换到所述最优网络。上述无线网络切换方法和系统，可以减少“乒乓效应”和不必要的切换判决，使终端快速、准确、有效地接入最优网络。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信
，特别是涉及一种无线网络切换方法和系统。
技术介绍
随着移动通信技术和宽带无线接入技术的快速发展，各种无线异构网络之间的融合必将是大势所趋，从而为用户提供多样化的业务类型和更好的用户体验，真正实现各网络间的无缝切换。未来的移动通信网络必然朝着宽带化、扁平化和泛在化的无线异构融合的方向发展。当前的无线网络环境包含的主要技术有：无线个域网(WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN)、无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork，WLAN)、无线城域网(WirelessMetropolitanAreaNetwork，WMAN)、无线广域网(WirelessWideAreaNetwork，WWAN)、卫星网络等。切换技术是异构网络间移动性管理的关键技术，无线异构网络环境下的垂直切换分为三个阶段：切换发起、切换判决和切换执行。切换判决是垂直切换过程中最重要的阶段，决定了是否能够快速、准确、有效地切换到最优网络。迄今为止，国内外研究者提出的垂直切换算法主要有以下几种：1)基于代价函数的切换算法；2)基于多属性的切换算法；3)基于模糊逻辑和神经网络的切换算法；4)基于预测的切换算法。但是，现有算法一般是短时相关的，切换时容易产生乒乓效应和不必要的切换判决，切换效果较差。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术切换效果差的问题，提供一种无线网络切换>方法和系统。一种无线网络切换方法，包括以下步骤：根据预先建立的对多个无线网络的仿真模型，获取一段时间内的各个无线网络的网络流量轨迹图；其中，所述网络流量轨迹图表征网络拥塞状态；根据所述网络流量轨迹图对当前时间各个无线网络的网络流量进行预测，得到长相关历史网络流量；实时获取当前接入的无线网络的状态参数，根据所述状态参数判断是否符合网络切换条件；若是，根据长相关历史网络流量和所述状态参数确定当前时间的最优网络，并切换到所述最优网络。一种无线网络切换系统，包括：获取模块，用于根据预先建立的对多个无线网络的仿真模型，获取一段时间内的各个无线网络的网络流量轨迹图；其中，所述网络流量轨迹图表征网络拥塞状态；第一判决模块，用于根据所述网络流量轨迹图对当前时间各个无线网络的网络流量进行预测，得到长相关历史网络流量；第二判决模块，用于实时获取当前接入的无线网络的状态参数，根据所述状态参数判断是否符合网络切换条件；切换模块，用于若是，根据长相关历史网络流量和所述状态参数确定当前时间的最优网络，并切换到所述最优网络。上述无线网络切换方法和系统，通过获取过去一段时间的网络流量轨迹图，根据所述网络流量轨迹图对当前时间的网络流量进行预测，根据预测得到的长相关历史网络流量和实时测量到的无线网络的状态参数确定当前时间的最优网络，并切换到所述最优网络，可以减少“乒乓效应”和不必要的切换判决，使终端快速、准确、有效地接入最优网络。附图说明图1为本专利技术的无线网络切换方法流程图；图2为本专利技术的确定当前时间的最优网络的方法流程图；图3为本专利技术的无线网络切换系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的无线网络切换方法和系统的实施例进行描述。图1为本专利技术的无线网络切换方法流程图。如图1所示，本专利技术的无线网络切换方法可包括以下步骤：S1，根据预先建立的对多个无线网络的仿真模型，获取一段时间内的各个无线网络的网络流量轨迹图；其中，所述网络流量轨迹图表征网络拥塞状态；在本步骤中，所述多个无线网络可以包括无线广域网(例如，4G网络)、无线城域网(例如，Wimax网络)和无线局域网(例如，WiFi网络)等无线网络。本专利技术的切换可以是垂直切换、硬切换或者软切换等切换方式。S2，根据所述网络流量轨迹图对当前时间各个无线网络的网络流量进行预测，得到长相关历史网络流量；可采集一段时间内的各个无线网络的网络流量，根据预设的时间间隔将采集到的网络流量划分为多个序列；并对各个序列分别建立自回归滑动平均模型(Auto-RegressiveandMovingAverageModel，ARMA)，根据所述自回归滑动平均模型对当前时间各个无线网络的网络流量进行预测。S3，实时获取当前接入的无线网络的状态参数，根据所述状态参数判断是否符合网络切换条件；所述状态参数可包括网络信号强度、QoS、负载均衡和终端电量等。可将所述状态参数的值与预设的阈值相比较；若所述状态参数的值在预设的阈值范围内，则判定当前不需要进行网络切换；否则，判定当前需要进行网络切换。以QoS为例，终端可以进行可用网络搜索，并且检测当前接入网络的QoS，若当前网络的QoS大于预设的QoS阈值，表示当前网络的QoS良好，可判定当前不需要进行网络切换，否则可判定当前需要进行网络切换。S4，若是，根据长相关历史网络流量和所述状态参数确定当前时间的最优网络，并切换到所述最优网络。在本步骤中，可使用优化算法进行判决，当所述切换为垂直切换时，所述优化算法可使用经典垂直切换判决算法层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)和经典风险分析方法贝叶斯决策，结合实时判决因素和长相关历史网络流量进行切换判决，从而得出最优网络。可判断当前时间是否在预设的时间范围之内；若是，根据所述长相关历史网络流量进行网络切换；否则，根据所述长相关历史网络流量和所述状态参数确定当前时间的最优网络，并切换到所述最优网络。如图2所示，可通过以下方式确定当前时间的最优网络：S41，判断当前时间是否在预设的时间范围之内；其中，所述时间范围可以是某些特殊时间段，在该时间段内，网络呈现明显的空闲状态。“特殊时间”依据具体环境而变化，以学校的某栋实验楼为例，当以日、周、年为时间尺度时，会分别表现出明显的“特殊时间”，比如以日为时间尺度时，23：00-8：00实验楼几乎没有人，所以WIFI呈现出明显的“空闲状态”，以周为时间尺度时，周六周日双休，以年为时间尺度时，7月15日至8月15日和1月20日至2月20日分别是学校的暑假和寒假，均表现出明显的“空闲状态”。可将上述时间段设为所述时间范围。S42，若是，根据所述长相关历史网络流量进行网络切换；否则，根据所述长相关历史网络流量和所述状态参数确定当前时间的最优网络，并切换到所述最优网络。可根据所述状态参数确定当前时间各个无线网络的权重方程；其中，所述<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线网络切换方法，其特征在于，包括以下步骤：根据预先建立的对多个无线网络的仿真模型，获取一段时间内的各个无线网络的网络流量轨迹图；其中，所述网络流量轨迹图表征网络拥塞状态；根据所述网络流量轨迹图对当前时间各个无线网络的网络流量进行预测，得到长相关历史网络流量；实时获取当前接入的无线网络的状态参数，根据所述状态参数判断是否符合网络切换条件；若是，根据长相关历史网络流量和所述状态参数确定当前时间的最优网络，并切换到所述最优网络。

【技术特征摘要】
1.一种无线网络切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据预先建立的对多个无线网络的仿真模型，获取一段时间内的各个无线
网络的网络流量轨迹图；其中，所述网络流量轨迹图表征网络拥塞状态；
根据所述网络流量轨迹图对当前时间各个无线网络的网络流量进行预测，
得到长相关历史网络流量；
实时获取当前接入的无线网络的状态参数，根据所述状态参数判断是否符
合网络切换条件；
若是，根据长相关历史网络流量和所述状态参数确定当前时间的最优网络，
并切换到所述最优网络。
2.根据权利要求1所述的无线网络切换方法，其特征在于，所述多个无线
网络包括无线广域网、无线城域网和无线局域网。
3.根据权利要求1所述的无线网络切换方法，其特征在于，根据所述网络
流量轨迹图对当前时间各个无线网络的网络流量进行预测的步骤包括：
采集一段时间内的各个无线网络的网络流量，根据预设的时间间隔将采集
到的网络流量划分为多个序列；
对各个序列分别建立自回归滑动平均模型，根据所述自回归滑动平均模型
对当前时间各个无线网络的网络流量进行预测。
4.根据权利要求1所述的无线网络切换方法，其特征在于，所述状态参数
包括网络信号强度、QoS、负载均衡和终端电量。
5.根据权利要求1所述的无线网络切换方法，其特征在于，根据所述状态
参数判断是否符合网络切换条件的步骤包括：
将所述状态参数的值与预设的阈值相比较；
若所述状态参数的值在预设的阈值范围内，则判定为不符合网络切换条件；
否则，判定为符合网络切换条件。
6.根据权利要求1所述的无线网络切换方法，其特征在于，根据长相关历
史网络流量和/或所述状态参数确定当前时间的最优网络，并切换到所述最优网
络的步骤包括：
判断当前时间是否在预设的时间范围之内；
若是，根据所述长相关历史网络流量进...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴宪华，贺雨言，吴悌，
申请(专利权)人：广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院，中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44