基于业务QoS的群组用户异构网络切换方法技术

本发明专利技术公开了一种基于业务QoS的群组用户异构网络切换方法，包括：步骤A，在异构网络中，终端的链路层发起切换请求后，IP层开始进行预切换；步骤B，在切换过程中，首先确定预切换业务的优先级；步骤C，再确定目标网络的可选优先级；步骤D，预切换业务自适应自优化选择目标网络，并进行匹配映射，最后开始执行IP层预切换任务。本发明专利技术所述的基于业务QoS的群组用户异构网络切换方法在移动终端触发链路层切换的同时，通过使用链路层业务切换权值和目标基站权重数值，进行IP层的预切换连接，提高了用户业务质量和切换效率，优化了网络且均衡了负载。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于移动宽带无线通信
，涉及一种。
技术介绍
未来无线移动通信发展的方向将会是多种无线接入技术与制式互联互补，为用户提供无处不在、无时不在的泛在信息通信服务。下一代移动通信网络的拓扑结构将逐步演进成为异构型、重叠式的立体网络结构，即异构网络。异构网络中同一地点同时存在不同类型的无线接入网络，它们有各自的特点和相适宜的应用场合。在通信过程中用户可以跨越现有接入网络切换进入新的网络，用户在此异构切换过程中需要保证通信业务的连续性，提供相应业务的QoS(Quality of Service,服务质量)保证。 异构网络切换一直是无线移动通信中极为重要的问题，也是一个难以彻底解决的问题。由于异构网络中同一地点存在的不同网络的差异性、业务的多样性、终端的多模性和环境的不可测性等因素，相比于同一网络中的切换过程，异构网络中的切换更为复杂。针对未来多种无线接入技术并存的网络环境，3GPP提出能够兼容不同业务的核心网系统架构演进方案(System Architecture Evolution SAE),为了支持用户在不同接入系统与SAE之间的IP移动性，3GPP提出了 s2a、s2b和s2c三种架构，其接口标准分别对应于MIPv4FA、PMIPv6和DSMIPv6三种协议，但此三种协议仅仅对异构切换的流程进行了简单的描述性定义，对于切换算法和切换的具体执行情况并没有仔细定义。现有的切换解决方案主要减少了注册时延，其通过链路层预先提供的信号强度和移动检测信息，使系统可以为网络层(IP层)切换提供更好的准备，IP层切换通过使用移动IP协议独立完成上层的切换，在链路层的切换完成同时并行完成上层切换，从而比传统的切换方式先切换链路层后切换IP层，减少了 IP层切换时的分组丢失和切换时延。但是，上述方案并没有解决运动检测时延的问题。现今具有WIFI/3G等多种接口的移动终端设备越来越普及。这类终端设备具有高度的移动性，用户希望它们可以用多接口自适应的接入异构网络，进行数据传输。但传统的网络侧机制和协议的设计是基于静态节点、同构网络和单接口接入的，因此不能很好的支持上述需求。而有些跨层移动性管理协议通过使用链路层的信息，如信号强度、丢包率等，减少了运动检测时延。如将位置跟踪机制和分级MIP切换机制结合起来，通过测量信号强度来跟踪MN，然后使用跟踪信息来支持低时延的MIP切换。近年来，跨层设计带来的切换性能的改善不断受到关注，多IP域的切换应用有效地利用了跨层消息的传递，保证了切换流程和IP地址分配的连续性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，该方法提出了 IP层的预切换连接，保证了切换需求和切换效率。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。一种，其特征在于，包括以下步骤步骤A，在异构网络中，终端的链路层发起切换请求后，IP层开始进行预切换；步骤B，在切换过程中，首先确定预切换业务的优先级；步骤C，再确定目标网络的可选优先级；步骤D，预切换业务自适应自优化选择目标网络，并进行匹配映射，最后开始执行IP层预切换任务。作为本专利技术的一种优选方案，所述终端为能够工作在不同网络中的多模移动终端设备。作为本专利技术的另一种优选方案，步骤B中，根据移动终端设备的用户优先级、业务 优先级和业务信道质量来计算并确定预切换业务的优先级，第i个用户的第i个预切换业务的优先级计算公式如下ServiceHO-weightedvalue = a · Ui+b · Si+c · 1/Ci其中，a, b，c为权重因子，Ui为第i个用户的优先级，Si为第i个业务类型的优先级，Ci为第i个业务的信道质量；ServiceHO-weightedvalue为第i个用户的第i个预切换业务的优先级。作为本专利技术的再一种优选方案，步骤C中，根据目标基站的信号情况、负载情况、干扰情况利用层次分析法计算目标基站的权重数值，从而得到目标网络的可选优先级；预切换业务的第i个候选目标网络的可选优先级计算公式如下BSHO-weightedvalue = u · TNi+v · Wi+w · CTi其中，U，V，w为权重因子，TNi为第i个候选目标网络的类型，Wi为第i个候选目标网络的权重数值，CTi为第i个候选目标网络的信道质量；BSHO-weightedvalue表示预切换业务的第i个候选目标网络的可选优先级。作为本专利技术的再一种优选方案，步骤D中，在链路层发起切换请求，预切换业务确定目标网络后，并不直接进行IP层切换连接，而是添加一个定时器timer，经过时间T后才进行IP层连接，执行IP层预切换任务；根据当前业务信道质量选择定时器timer的定时时间T的大小；当当前业务信道质量比较好时，T的数值较大，而当前业务信道质量很差时，T的数值将较小，T的数值的最大值为MAC的切换断掉时间，即T - 1/C；且max{Τ}彡MAC的切换断掉时间，其中Ci为第i个业务的信道质量。作为本专利技术的再一种优选方案，若终端、基站或局域网主动发起切换执行，则直接进行IP层连接和执行切换任务，不受定时器timer的限制。作为本专利技术的再一种优选方案，还包括步骤E :用IP层预切换任务执行成功的结果对下一次网络选择决定进行自优化；每切换成功一次，被选择的目标网络权重降低W%，而原始网络被选择的权重升高胃％ ;累计被接入网络权重达到最小值MIN_value的网络会被加入禁止接入列表；如果经过一段时间，禁止接入列表中的网络中某些业务移出或者通信结束，则所述业务移出或者通信结束的被禁止接入网络的权重自动升高ΨΑ，再次参与目标网络选择。本专利技术的有益效果在于本专利技术所述的在移动终端触发链路层切换的同时，通过使用链路层业务切换权值和目标基站权重数值，进行IP层的预切换连接，提高了用户业务质量和切换效率，优化了网络且均衡了负载。附图说明图I为确定IP层预切换业务队列的考虑因素不意图；图2为确定候选目标网络优先级的考虑因素示意图；图3为本专利技术所述的切换结果反馈的方法流程图；图4为执行IP预切换任务的判断方法流程图；图5为实施例二所述的的流程示意图。具体实施方式 本专利技术公开了一种，该方法的适用场景定位于同一地点多种异构无线网络同时覆盖，大量移动终端具有多模功能且能同时运行不同业务。本专利技术将切换对象定位于群组用户的业务，根据用户优先级、业务类型、切换需求、信号情况、移动预测、负载情况等因素，调用权重因子，计算业务预切换权值(weightedvalue)和目标基站相关权重，得到待切换业务队列和预切换目标基站并建立自适应自优化切换网络选择与匹配。在本专利技术中主要应用于异构网络中终端设备链路层发起切换请求后，根据切换业务与预接入网络匹配结果，IP层即开始进行预切换工作，为后面完成异构网络间的链路层切换提供准备与保障；其中，切换业务按照优先级动态分组，使用权重因子计算得到用户业务预切换权重数值，然后在候选目标网络中通过内部权重因子、计算目标网络可选优先级等，切换业务自适应自优化切换目标基站选择并进行匹配映射，经过维持时间T后，开始IP层预切换，提高业务整个切换的效率，并且切换结果对于下次切换选择中用到的网络可选权重因子具有反馈作用，动态调整权重因子，避免出现群组切换拥塞，减小业务在整个切换的延时时间和丢包。下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于业务QoS的群组用户异构网络切换方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，在异构网络中，终端的链路层发起切换请求后，IP层开始进行预切换；步骤B，在切换过程中，首先确定预切换业务的优先级；步骤C，再确定目标网络的可选优先级；步骤D，预切换业务自适应自优化选择目标网络，并进行匹配映射，最后开始执行IP层预切换任务。

【技术特征摘要】
1.一种基于业务Q0S的群组用户异构网络切换方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤A，在异构网络中，终端的链路层发起切换请求后，IP层开始进行预切换； 步骤B，在切换过程中，首先确定预切换业务的优先级； 步骤C，再确定目标网络的可选优先级； 步骤D，预切换业务自适应自优化选择目标网络，并进行匹配映射，最后开始执行IP层预切换任务。2.根据权利要求I所述的基于业务QoS的群组用户异构网络切换方法，其特征在于所述终端为能够工作在不同网络中的多模移动终端设备。3.根据权利要求I所述的基于业务QoS的群组用户异构网络切换方法，其特征在于步骤B中，根据移动终端设备的用户优先级、业务优先级和业务信道质量来计算并确定预 切换业务的优先级，第i个用户的第i个预切换业务的优先级计算公式如下ServiceHO-weightedvalue = a · Ui+b · Si+c · 1/Ci 其中，a，b，c为权重因子，Ui为第i个用户的优先级，Si为第i个业务类型的优先级，Ci为第i个业务的信道质量；ServiceHO-weightedvalue为第i个用户的第i个预切换业务的优先级。4.根据权利要求I所述的基于业务QoS的群组用户异构网络切换方法，其特征在于步骤C中，根据目标基站的信号情况、负载情况、干扰情况利用层次分析法计算目标基站的权重数值，从而得到目标网络的可选优先级；预切换业务的第i个候选目标网络的可选优先级计算公式如下BSHO-weightedvalue = u · TNi+v · ffi+w · CTi 其中，U，V, W为权重因...

【专利技术属性】
技术研发人员：单联海，高智伟，袁芝，胡宏林，杨旸，钱骅，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：