【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，尤其涉及一种基于多属性决策的异构网络垂直切换方法和海上通信系统。
技术介绍
1、近年来，对于海洋资源的开发及海洋主权保护的重视程度也在逐年提高，有关方面一直致力于实现海上作战平台的高效通信，相应制定了许多重大计划，未来形成空、天、地、海一体化的高度融合立体作战网络格局。然而，传输距离远、天气恶劣、水下衰减等各种因素实实在在的影响着海上通信的质量。目前，海上通信的需求不仅仅是简单的通话、短信的功能，而是视频传输、远程会议以及精准定位等新型业务。随着通信需求的不断提高，对网络性能的要求也在不断提升。
2、异构网络是指两个及以上的无线通信系统采用了不同的接入技术，或者是采用相同的无线接入技术但属于不同的无线运营商、利用现有的多种无线通信系统，通过系统间融合的方式而形成的的一种复合型网络。异构网络能够实现多系统之间的取长补短，是满足未来移动通信业务需求一种有效手段，能够综合发挥不同接入网络各自的优势。
3、垂直切换是指不同接入技术的网络之间的切换，其主要应用于当前网络无法满足实际需求，用户迫切想要接入一个性能理想网络的情况下。与之相对应的概念为水平切换，即切换前后终端的接入网络类型没有发生变化，例如移动通信中小区边缘的用户从当前基站断开连接并且接入到下一个基站。由于网络性能变化或移动性、资费等影响，任何网络都无法做到始终能够满足终端的实际需求，因此垂直切换是异构网络环境下必须具备的一种基本功能。同时根据用户与基站建立和断开连接的先后顺序，垂直切换又可以分为软切换和硬切换两种。
5、熵权法(entropy weight method,ewm)是一种客观赋权方法，在具体使用过程中，根据各指标的数据的分散程度，利用信息熵计算出各指标的熵权，再根据各指标对熵权进行一定的修正，从而得到较为客观的指标权重。
技术实现思路
1、本专利技术的实施例提供了一种基于多属性决策的异构网络垂直切换方法和海上通信系统，用于解决现有技术中存在的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
3、基于多属性决策的异构网络垂直切换方法，其特征在于，包括：
4、s1通过检测获得多道当前网络的参数，对获得的当前网络的参数进行归一化处理；
5、s2基于步骤s1的执行结果，确定垂直切换的正向指标和负项指标，通过ahp算法确定垂直切换的主观权重，通过ewm算法确定垂直切换的客观权重；
6、s3基于垂直切换的正向指标、负项指标、主观权重和客观权重，通过计算确定当前网络参数的总权重；
7、s4根据当前网络的参数的总权重，计算所有可接入异构网络的效用函数；
8、s5选择效用函数在异构网络中进行垂直切换。
9、优选地，步骤s2中，通过ahp算法确定垂直切换的主观权重的过程中将异构网络垂直切换问题分成了三个层次，自上而下为目标层、属性层和方案层；目标层为所要接入的候选网络；属性层包括接收信号强度rss、传输带宽、参数时延和丢包率；方案层包括自组网、wlan和蜂窝网络；
10、通过ahp算法确定垂直切换的主观权重的过程包括：
11、s21通过式
12、
13、
14、构建属性层的每个元素针对目标层的元素进行两两比较，以及方案层的每个元素针对属性层的每个元素进行两两比较的第一判决矩阵a(aij)；
15、s22通过式
16、
17、
18、对式(1)进行归一化处理，获得第二判决矩阵b(bij)；
19、s23通过式
20、bw＝βw (5)
21、对第二判决矩阵b(bij)进行特征值分解，获得第二判决矩阵b(bij)中的特征向量的每个元素对应的属性在整体决策中的重要性bw；式中，β表示比较矩阵b(bij)的最大特征值，w为对应的特征向量；
22、s24通过式
23、
24、计算检验第二判决矩阵b(bij)是否满足一致性；式中，β为判决矩阵c的最大特征值，n为矩阵c的阶数，ri为平均随机一致性指标，取值为0.9，若cr小于0.1，则表示检验结果符合一致性要求；
25、步骤s2中，通过ewm算法确定垂直切换的客观权重的过程包括：
26、s25基于信号强度、带宽、时延和丢包率的决策属性，通过式
27、
28、构建决策矩阵r(rij)；
29、s26通过式
30、
31、计算获得第j个指标下第i个项目所占比重；式中，pij表示在网络属性j这一指标中，第i个网络占所有可接入网络的比重；
32、s27通过式
33、
34、计算获得第j个决策属性的熵值；
35、s28通过式
36、
37、计算获得第j个决策属性的熵权。
38、优选地，步骤s3包括：
39、通过式
40、
41、计算获得多道当前网络属性的总权重；式中，对于带宽需求大而实时性要求较低的业务，α的取值范围是(0.5,1)，对于实时性要求较高而带宽需求较小的业务，α的取值范围是(0，0.5)，对于带宽和实时性要求均不高的业务，α取固定值0.5。
42、优选地，步骤s4包括：
43、s41通过式
44、
45、对执行了步骤s1之后的当前网络参数的值与对应权重进行相乘，然后再进行线性相加操作，获得当前网络的效用函数值；
46、s42通过式
47、sahp+ewm＝maxsx*|x＝1,2,3 (13)
48、计算获得效用函数值最大的当前网络。
49、优选地，步骤s5包括：
50、s43设置切换阈值，若当前网络的效用函数值连续低于该切换阈值十秒以上，则接入通过执行子步骤s42获得的效用函数值最大的当前网络。
51、第二方面，本专利技术提供一种海上通信系统，包括相互连接的固定ip物联网卡、数传终端、ad-hoc自组网设备和控制器；
52、ad-hoc自组网设备用于构建自组网；固定ip物联网卡用于接入外部网络；控制器用于执行上述的方法，使得数传终端在外部网络和自组网之间进行垂直切换。
53、由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术提供基于多属性决策的异构网络垂直切换方法和海上通信系统，其方法包括：通过检测获得当前网络参数，对获得的当前网络参数进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于多属性决策的异构网络垂直切换方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述的通过AHP算法确定垂直切换的主观权重的过程中将异构网络垂直切换问题分成了三个层次，自上而下为目标层、属性层和方案层；所述目标层为所要接入的候选网络；所述属性层包括接收信号强度RSS、传输带宽、参数时延和丢包率；所述方案层包括自组网、WLAN和蜂窝网络；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S4包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S5包括：
6.海上通信系统，其特征在于，包括相互连接的固定IP物联网卡、数传终端、Ad-hoc自组网设备和控制器；
【技术特征摘要】
1.基于多属性决策的异构网络垂直切换方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述的通过ahp算法确定垂直切换的主观权重的过程中将异构网络垂直切换问题分成了三个层次，自上而下为目标层、属性层和方案层；所述目标层为所要接入的候选网络；所述属性层包括接收信号强度rss、传输带宽、参数时延和丢包率；所述方案层包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：荆涛，陈浩，周春月，王晓轩，霍炎，高青鹤，卢燕飞，朱明皓，高勃，王光宇，赵煦晖，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。