一种异构无线网络间垂直切换判决控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种异构无线网络间垂直切换判决控制方法和系统，方法包括：S1，当移动用户端与当前网络的连接不满足移动用户端的业务要求时，移动用户端向扫描列表中满足移动用户端的业务要求的所有异构网络的基站发出切换请求；S2，所有收到切换请求的基站均通过各自的无线传感器将该切换请求传送到垂直切换控制器；S3，垂直切换控制器根据无线传感器存储的各个待选基站的历史信道资源分配使用情况信息计算各个待选基站的阻塞概率，将移动用户端切换连接至阻塞概率最小的基站。本发明专利技术提供的一种异构无线网络间垂直切换判决控制方法和系统，垂直切换控制器将各个基站的信道资源使用情况信息作为移动用户端垂直切换的判决依据，使得判决结果更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种异构无线网络间垂直切换判决控制方法和系统
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种异构无线网络间垂直切换判决控制方法和系统。
技术介绍
移动通信的快速发展和演进，造成了异构网络数量的急剧膨胀。在可以预期的未来，我们的无线网络环境将会充斥着大量不同制式、规格和标准的异构网络。并且由于市场的竞争和互补性原则，这些异构网络将逐步确定自己的市场位置，并完全融合在下一代网络的平台上。因此异构网络融合将成为3G、4G以及更进一步的未来网络中不得不面对的一种趋势。在未来的无线网络环境中，异构网络间的无缝切换是必不可少的，也是未来网络研究中的一个难点。为了解决这一问题，人们将目光聚焦在异构网络环境下的无缝移动性支撑研究，其中最重要的研究集中于无缝切换。在异构网络中，切换分为水平切换(HHO)和垂直切换(VHO)两种。相比于水平切换，垂直切换由于发生在不同结构的网络中，其切换方式和实施更为复杂，也更加困难。现有技术中进行垂直切换的判决的依据均是与移动终端设备通信获得，根据移动终端获取的各个网络的属性进行判决怎样切换，但是移动设备终端了解到的各个网络的属性信息有限，不可能了解各个网络的平时负载情况。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，对现有的网络架构进行改进，提出了一种异构无线网络间垂直切换判决控制方法包括：步骤S1，当移动用户端对当前连接网络的评估表明，所述移动用户端与当前网络的连接不满足所述移动用户端的业务要求时，所述移动用户端向扫描列表中满足所述移动用户端的业务要求的所有异构网络的基站发出切换请求；步骤S2，所有收到所述切换请求的所述基站均通过各自的无线传感器将所述切换请求传送到垂直切换控制器；步骤S3，所述无线传感器实时采集并存储各个所述基站的信道资源分配使用情况信息，所述垂直切换控制器根据所述移动用户端发出切换请求的各个待选基站的历史信道资源分配使用情况信息计算各个所述待选基站的阻塞概率，将所述移动用户端切换连接至阻塞概率最小的基站。本专利技术提供的第一优选实施例中：所述步骤S1中所述移动用户端为手机端或有无线接入功能的其他移动终端，并且所述移动终端已经接入异构网络环境下的某一网络，包括：LTE网络、3G网络或WIFI网络；所述移动用户端发出切换请求的基站包括LTE基站、3G网络基站和wifi热点。本专利技术提供的第二优选实施例中：所述步骤S2中，所述移动用户端对当前连接网络以及扫描列表中所有网络判断是否满足所述移动用户端的业务要求是根据所述网络的RSS值进行判断的，如果网络的RSS值小于设定的阈值时，则判断所述网络不能满足所述移动用户端的业务要求。本专利技术提供的第三优选实施例中：所述步骤S3中所述垂直切换控制器根据各个所述待选基站的历史信道资源分配使用情况信息计算各个所述待选基站的阻塞概率的方法包括：步骤S301，各个所述无线传感器采集和存储各个所述基站各个时间节点T＝{t1,t2…tz}内接入基站i的所述移动用户端的数量Xi＝{xi1,xi2…xiz-1}和接出基站i的所述移动用户端的数量Yi＝{yi1,yi2…yiz-1}；z表示时间节点数；步骤S302，求出tz时间段内各个所述待选基站的接入和接出的所述移动用户端的数量的平均值：和所述tz时间段根据需求人为设定，所述无线传感器根据所述设定的时间段在固定的时间节点进行周期性的数据更新，求取所述平均值采用的数据为最近的一次更新后的最新数据；步骤S303，对垂直切换和基站信道资源分配进行抽象为一个M/M/n/n的排队模型，根据排队理论，计算出任意一个基站i的阻塞概率为：n表示基站最大容纳信道数；M/M/n/n的排队模型为损失制排队模型，表示所述移动用户端接入过程为泊松过程，到达系统的时间间隔独立，且服从参数为λ的负指数分布，当基站的n个信道全部被占用时，所述移动用户端自动离去。本专利技术提供的第四优选实施例中：所述垂直切换控制器计算出所有所述待选基站的阻塞概率后，如果原网络的切换阻塞概率最小，则保持与所述原网络的连接；如果有其他的阻塞概率最小的网络，所述垂直切换控制器向所述移动用户端发出与所述原网络断开连接以及与所述阻塞概率最小的网络连接的信令。本专利技术提供的第五优选实施例提供一种异构无线网络间垂直切换判决控制系统，包括：基站、与每个所述基站对应连接通信的无线传感器（4）以及与各个所述无线传感器（4）和所述基站通信的垂直切换控制器；所述基站包括LTE基站（2）和wifi热点（3）；当移动用户端与当前网络的连接不满足所述移动用户端的业务要求时，满足所述移动用户端的业务要求的所有异构网络的基站接收所述移动用户端发出的切换请求，所述基站将所述切换请求通过所述各自的无线传感器（4）发送给所述垂直切换控制器；与每个所述基站对应连接通信的所述无线传感器（4）实时采集并存储各个所述基站的信道资源分配使用情况信息；所述垂直切换控制器（5）接收到所述基站通过各自的所述无线传感器（4）发送的所述切换请求后，根据所述移动用户端（1）发出切换请求的各个所述待选基站的历史信道资源分配使用情况信息计算各个所述待选基站的阻塞概率，将所述移动用户端（1）切换连接至阻塞概率最小的基站。本专利技术提供的第六优选实施例中：所述移动用户端（1）判断网络是否满足业务要求是根据所述网络的RSS值进行判断的，如果所述网络的RSS值小于设定的阈值时，则判断所述网络不能满足所述移动用户端的业务要求。本专利技术提供的第七优选实施例中：所述垂直切换控制器（5）根据各个所述待选基站的历史信道资源分配使用情况信息计算各个所述待选基站的阻塞概率的方法包括：所述垂直切换控制器（5）根据各个所述无线传感器（4）存储的各个基站各个时间节点T＝{t1,t2…tz}内接入基站i的所述移动用户端的数量Xi＝{xi1,xi2…xiz-1}和接出基站i的所述移动用户端的数量Yi＝{yi1,yi2…yiz-1}，求出tz时间段内各个所述待选基站的接入和接出的所述移动用户端的数量的平均值：和其中，z表示时间节点数，所述tz时间段根据需求人为设定，所述无线传感器（4）根据所述设定的时间段在固定的时间节点进行周期性的数据更新，所述垂直切换控制器（5）求取平均值采用的数据为最近的一次更新后的最新数据；所述垂直切换控制器（5）对垂直切换和基站信道资源分配进行抽象为一个M/M/n/n的排队模型，根据排队理论，计算出任意一个基站i的阻塞概率为：...

【技术保护点】
一种异构无线网络间垂直切换判决控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1，当移动用户端对当前连接网络的评估表明，所述移动用户端与当前网络的连接不满足所述移动用户端的业务要求时，所述移动用户端向扫描列表中满足所述移动用户端的业务要求的所有异构网络的基站发出切换请求；步骤S2，所有收到所述切换请求的所述基站均通过各自的无线传感器将所述切换请求传送到垂直切换控制器；步骤S3，所述无线传感器实时采集并存储各个所述基站的信道资源分配使用情况信息，所述垂直切换控制器根据所述移动用户端发出切换请求的各个待选基站的历史信道资源分配使用情况信息计算各个所述待选基站的阻塞概率，将所述移动用户端切换连接至阻塞概率最小的基站。

【技术特征摘要】
1.一种异构无线网络间垂直切换判决控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1，当移动用户端对当前连接网络的评估表明，所述移动用户端与当前网络的连接不满足所述移动用户端的业务要求时，所述移动用户端向扫描列表中满足所述移动用户端的业务要求的所有异构网络的基站发出切换请求；步骤S2，所有收到所述切换请求的所述基站均通过各自的无线传感器将所述切换请求传送到垂直切换控制器；步骤S3，所述无线传感器实时采集并存储各个所述基站的信道资源分配使用情况信息，所述垂直切换控制器根据所述移动用户端发出切换请求的各个待选基站的历史信道资源分配使用情况信息计算各个所述待选基站的阻塞概率，将所述移动用户端切换连接至阻塞概率最小的基站；所述步骤S3中所述垂直切换控制器根据各个所述待选基站的历史信道资源分配使用情况信息计算各个所述待选基站的阻塞概率的方法包括：步骤S301，各个所述无线传感器采集和存储各个所述基站各个时间节点T＝{t1,t2…tz}内接入基站i的所述移动用户端的数量Xi＝{xi1,xi2…xiz-1}和接出基站i的所述移动用户端的数量Yi＝{yi1,yi2…yiz-1}；z表示时间节点数；步骤S302，求出tz时间段内各个所述待选基站的接入和接出的所述移动用户端的数量的平均值：和所述tz时间段根据需求人为设定，所述无线传感器根据所述设定的时间段在固定的时间节点进行周期性的数据更新，求取所述平均值采用的数据为最近的一次更新后的最新数据；步骤S303，对垂直切换和基站信道资源分配进行抽象为一个M/M/n/n的排队模型，根据排队理论，计算出任意一个基站i的阻塞概率为：n表示基站最大容纳信道数；M/M/n/n的排队模型为损失制排队模型，表示所述移动用户端接入过程为泊松过程，到达系统的时间间隔独立，且服从参数为λ的负指数分布，当基站的n个信道全部被占用时，所述移动用户端自动离去。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中所述移动用户端为手机端或有无线接入功能的其他移动终端，并且所述移动终端已经接入异构网络环境下的某一网络，包括：LTE网络、3G网络或WIFI网络；所述移动用户端发出切换请求的基站包括LTE基站、3G网络基站和wifi热点。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述移动用户端对当前连接网络以及扫描列表中所有网络判断是否满足所述移动用户端的业务要求是根据所述网络的RSS值进行判断的，如果网络的RSS值小于设定的阈值时，则判断所述网络不能满足所述移动用户端的业务要求。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述垂直切换控制器计算出所有所述待选基站的阻塞概率后，如果原网络的切换阻塞概率最小，则保持与所述原网络的连接；如果有其他的阻塞概率最小的网络，所述垂直切换控制器向所述移动用户端发出与所述原网络断开连接以及与所述阻塞概率...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庚，孙勇，丁慧霞，刘超，汪洋，刘革，赵振民，温向明，路兆铭，苏斓，王刚，杨鹏，陈莹莹，李杰，田阳，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，北京邮电大学，国网四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：