1.一种异构网中基于负载均衡和QoS的模块化切换方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:当用户发起网络切换请求时,获取当前状态下的各候选网络性能(Network Performance,NQ)参数和用户偏好(User Preference,UP)参数,并对NQ参数进行归一化处理;
S2:将归一化后的NQ参数输入到切换决策系统(Handover Decision System,HDS)的NQ模块,利用TOPSIS得到输出Qi;
所述步骤S2具体包括:
S21:对NQ模块,利用归一化后的NQ参数,建立标准多参数决策矩阵A其中,aij表示第i个网络中第j个NQ参数归一化后的值;
S22:构建层次化结构模型,为各NQ参数执行赋权,该层次化结构模型中的目标层是选择最佳NQ模块,准则层是NQ参数,方案层是候选网络,根据各NQ参数之间的相对重要性,得到权重W=[W1,W2,...,Wn]T;
S23:利用步骤S22获得的权重W对步骤S21构建的归一化决策矩阵A中各参数加权,生成加权标准化矩阵V其中,vij=aij×wj,i=1,2,…m;j=1,2,…n;
S24:确定正理想解V+和负理想解V-,其中对于成本型NQ参数来说,V+=min vij,V-=max vij;对于效益型NQ参数来说,V+=max vij,V-=min vij;
S25:通过计算n维Euclid得到各候选网络NQ参数与理想解之间的距离S26:计算候选网络各NQ参数与最优参数值的贴近程度根据各个网络Qi的大小,得到所有候选网络NQ模块的优劣排序;
S3:将UP参数输入到HDS系统的UP模块,利用模糊逻辑得到输出Pi;
S4:根据各候选网络当前的负载情况,确定负载因子α;
S5:将各候选网络的Qi、Pi和α按一定权重比例构成最终的综合得分;
所述步骤S5包括,根据步骤S2,S3,S4分别得到各候选网络的Qi、Pi和α,计算综合得分:其中,λ∈(0,1);
S6:对各候选网络的综合得分进行排序,选择最优网络执行切换。
2.根据权利要求1所述的一种异构网中基于负载均衡和QoS的模块化切换方法,其特征在于:所述步骤S1具体包括:S11:将NQ参数进一步分为效益型参数和成本型参数;效益型参数是指越大越好型QoS,即该类参数越大NQ越好;成本型参数是指越小越好型QoS,即该类参数越小NQ越好;
S12:将效益型参数转化为归一化值
其中,Gi表示第i个网络效益型参数的归一化值;Vi为网络i当前时刻的效益型参数值;
Vmax表示网络i可提供的最大效益型参数值,Vmin表示网络i可提供的最小效益型参数值,在还有资源可用的情况下,网络必有各个效益型参数的最低门限值为Vmin;
S13:将成本型参数转化为归一化值
其中,Fi表示第i个网络成本型参数的归一化值;Dmax表示该网络下的成本型参数指标的最大值,对于糟糕的网络环境,各成本型参数总会有一个最大门限值Dmax;Di为当前网络i的成本型参数值;相似的,Dmin表示网络i成本型参数的最小值,在资源最大利用率下,成本型参数存在一个最小门限值,即Dmin。
3.根据权利要求1所述的一种异构网中基于负载均衡和QoS的模块化切换方法,其特征在于:所述步骤S3具体包括:S31:对UP模块,根据各UP参数的隶属度函数定义其模糊输入集;
S32:将各UP参数的模糊集输入到模糊逻辑系统;
S33:根据模糊准则推理,并经过去模糊化得出结果Pi。
4.根据权利要求3所述的一种异构网中基于负载均衡和QoS的模块化切换方法,其特征在于:采用重心法得到最终UP模块的清晰输出数值Pi。
5.根据权利要求1所述的一种异构网中基于负载均衡和QoS的模块化切换方法,其特征在于:所述步骤S4具体包括:S41:根据各候选网络当前状态下已服务的用户数,确定整个系统的平均用户数量X其中,m表示当前候选网络的个数,Ui表示网络i服务的用户数;
S42:定义此时各候选网络的负载因子α:当某小区网络服务的用户数量低于平均值X,则处于负载较轻状态,即α=1/2;当某小区网络服务的用户数量处于平均值X与X+μ之间,则处于负载一般状态,其中μ为不大于15的常数,即α=1;当某小区网络服务的用户数量大于X+μ,则处于负载较重状态,即α=2。