| 主权项 |
1.一种异构无线网络中基于流切换的群组切换方法，其特征在于：该方法首先进行群组切换的发起，然后进行群组切换的判决，最后执行群组切换判决结果；步骤A群组切换的发起，具体的是：JRRM通过无线接入通告功能，周期性地检测群组内<i>K</i>个终端所处的位置，用矢量<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="97" he="28" />和<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="88" he="28" />分别表示<i>K</i>个终端在上一检测周期和当前检测周期所处的位置，其中<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="18" he="25" />,<i>l</i><sub><i>k</i></sub>∈<i>LS，k</i> =1,…,<i>K</i>，<i>LS</i>表示终端位置集合；JRRM一旦监测到某个终端发生了位置变化，即存在<i>l</i><sub><i>k</i></sub>≠<img file="699414DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="18" he="25" />(1≤<i>k</i>≤<i>K</i>）,则发起切换判决；步骤B群组切换的判决，定义系统中的网络数目为<i>N</i>，<i> K</i>个终端承载的所有业务流的数目为<i>M</i>；矩阵Z={<i>z</i><sub><i>ij</i></sub>}<sub><i>M</i>×<i>N</i></sub>表示<i>M</i>个业务流当前的连接状态，其中<i>z</i><sub><i>ij</i></sub>∈{0,1}，1≤<i>i</i>≤<i>M ,</i>1≤<i>j</i>≤<i>N</i>；<i>z</i><sub><i>ij</i></sub>=1表示业务流<i>i</i>连接至网络<i>j</i>，<i>z</i><sub><i>ij</i></sub> =0表示业务流<i>i</i>未连接至网络<i>j</i>；定义矩阵A={<i>a</i><sub><i>ij</i></sub>}<sub><i>M</i>×<i>N</i></sub>表示<i>M</i>个业务流的选网或切换策略，其中<i>a</i><sub><i>ij</i></sub>∈{0,1}，<i>a</i><sub><i>ij</i></sub>=1表示业务流<i>i</i>切换至网络<i>j</i>，<i>a</i><sub><i>ij</i></sub> =0表示业务流<i>i</i>不切换至网络<i>j</i>；所有可能的策略集合用AS表示，则A∈AS；按上述定义后，该群组切换的判决具体包括以下步骤：步骤1：优化目标的确定,具体是确定一个矩阵A使得系统报酬<i>GR</i>(A) 取得最大值；<i>GR</i>(A)=<i>GB</i>(A)+<i>λGP</i>(A),其中，<i>GB</i>(A)为用户侧的收益函数，<i>GP</i>(A)为网络侧的惩罚函数，<i>λ</i>为两者的折中系数；所述的用户侧的收益函数<i>GB</i>(A) 确定方法为：当切换策略为A时，<i>GB</i>(A)表示为群组内所有业务流的收益之和：<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="344" he="48" />其中，<i>B</i><sub><i>ij</i></sub>表示业务流<i>S</i><sub><i>i</i></sub>接入或切换至网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>获得的收益；<i>SP</i><sub><i>ij</i></sub>表示业务流<i>S</i><sub><i>i</i></sub>对网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>的偏好程度，<i>QM</i><sub><i>ij</i></sub>表示业务流<i>S</i><sub><i>i</i></sub>与网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>之间QoS的匹配程度；<i>α</i>和<i>β</i>分别为两者的权重，有<i>α</i>+<i>β</i>=1；所述的偏好程度<i>SP</i>的具体确定方法是：对于每类业务流，分别设定其对每类网络的偏好系数，使其总和为1；所述的匹配程度<i>QM</i>的计算方法是：若某一业务流<i>S</i><sub><i>i</i></sub>包含<i>X</i>个参数，则其切换至候选网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>时的<i>QM</i>按照下式计算：<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="386" he="73" />,其中，<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="73" he="26" />为业务流<i>S</i><sub><i>i</i></sub>选取网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>时第<i>x</i>个参数的匹配值，<i>w</i><sub><i>x</i></sub>为第<i>x</i>个参数的权重，1≤<i>x</i>≤<i>X</i>；若其中某个参数的匹配值小于0，则该业务与该网络的匹配值为0；若第<i>x</i>个参数越大越好，有<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="301" he="49" />若第<i>x</i>个参数越小越好，有<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="304" he="49" />其中，<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="62" he="25" />和<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="61" he="25" />分别表示业务流<i>S</i><sub><i>i</i></sub>对第<i>x</i>个参数的最大和最小需求门限，而<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="50" he="26" />表示网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>中第<i>x</i>个参数当前的实际值；所述的网络侧的惩罚函数<i>GP</i>(A) 确定方法为：当切换策略为A时，<i>GP</i>(A)表示为：<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE024.GIF" wi="346" he="92" />,其中，<i>BU</i><sub><i>j</i></sub>为网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>的带宽利用率，<i>bw</i>(<i>N</i><sub><i>j</i></sub>)为网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>的总带宽，ρ<sub><i>j</i></sub>为网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>中已利用的带宽，<i>bw</i><sub>max</sub>(<i>S</i><sub><i>i</i></sub>)是业务流<i>S</i><sub><i>i</i></sub>的最大带宽需求；步骤2：约束条件的限制，对于任一判决时刻<i>t</i>，业务流集合<i>S</i>可划分为2个子集：<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE026.GIF" wi="21" he="26" />和<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE028.GIF" wi="20" he="26" />；其中，<img file="974799DEST_PATH_IMAGE026.GIF" wi="21" he="26" />为<i>t</i>时刻需要接入或切换的业务流集合，<img file="839987DEST_PATH_IMAGE028.GIF" wi="20" he="26" />为<i>t</i>时刻仍保持原有网络连接的业务流集合；切换的判决受到4个约束条件的限制，具体包括：1) 对于当前判决时刻不需要切换的业务流，选网策略固定为当前连接的网络；即当<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE030.GIF" wi="53" he="28" />时，<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE032.GIF" wi="77" he="26" />2) 对于需要切换的业务流<i>S</i><sub><i>i</i></sub>，若<i>S</i><sub><i>i</i></sub>由终端<i>T</i><sub><i>k</i></sub>承载，则候选网络集<i>C</i><sub><i>i</i></sub>由<i>T</i><sub><i>k</i></sub>所处的位置<i>l</i><sub><i>k</i></sub>决定，<i>S</i><sub><i>i</i></sub>的选网策略限制为<i>C</i><sub><i>i</i></sub>中的1个；当网络资源受限时，也允许<i>S</i><sub><i>i</i></sub>被阻塞；即当<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE034.GIF" wi="53" he="28" />时，<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE036.GIF" wi="204" he="73" />3) 对于每个接入网络都有负载的限制，即接入网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>的所有业务流的最大带宽需求之和不得超过网络<i>N</i><sub><i>j</i></sub>的可用带宽；对于任一<i>j</i>∈{1,…,<i>N</i>}，<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE038.GIF" wi="186" he="49" />4) 针对单个终端承载的多个业务流，在切换选网时可能受到无线接口的限制：对于任一<i>k</i>∈{1,…,<i>K</i>}时，<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE040.GIF" wi="304" he="29" />其中，<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE042.GIF" wi="128" he="29" />表示终端<i>T</i><sub><i>k</i></sub>的所有业务流选择的类型为<i>E</i>的网络数目，<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE044.GIF" wi="165" he="29" />表示终端<i>T</i><sub><i>k</i></sub>具备的类型为<i>E</i>的无线接口数目；步骤3：优化策略的求解，在判决时刻<i>t</i>，群组内的不需要切换的业务流连接至原先网络，获得的收益不变；因此，只需对需要切换的业务流确定选网策略，即求解最优决策A<sup>*</sup>可以简化为求解<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE046.GIF" wi="186" he="36" />，|△| 代表集合△中元素的个数，具体步骤如下：a 将不需要切换的业务流看作背景业务，更新各网当前的可用带宽；b计算需要切换的业务流切换至各候选网络时的收益；c若需要切换的业务流<i>S</i><sub><i>i</i></sub>的候选网络数目为|<i>C</i><sub><i>i</i></sub>|，且考虑阻塞情况，则可能的策略组合总数为<img file="2011100524959100001DEST_PATH_IMAGE048.GIF" wi="70" he="42" />，采用0-1整数规划中的隐枚举法求解最优策略；步骤C执行群组切换判决结果，具体是：JRRM实体做出全局的切换判决后，由切换执行模块向终端侧发送各业务流的目标网络信息，根据该信息，各终端为其承载的每一个业务流选择对应的无线接口，并分配该接口的IP地址，数据链路层的多接口管理模块负责完成各接口的启动和停止，以及业务流在多个接口之间的切换。 |
