专利名称：一种智能手机无线接口切换方法
技术领域：
本发明涉及移动互联网领域和无线通信领域，特别涉及一种智能手机无线接口切换方法。
背景技术：
目前智能手机所处的无线环境是一个多种异构网络并存的无线通信环境，包括蜂窝网、数字视频网、无线城域网、无线局域网、家庭网络、个人网络等等。而且这些网络本身又有很多标准，例如蜂窝网络就包括W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA, GPRS等无线接入技术。这些异构的无线网络具有不同的特性，例如Wi-Fi具有较高的网络带宽，费用较低，但终端设备的移动支持性差，传输距离短，能耗相对较高，而GPRS/UMTS则支持设备的移动性，传输距离广，能耗低，但传输速率低，成本高。这些具有不同特性的异构网络在某种程度上具有互补作用，在智能手机上充分利用不同异构网络，能有效提高手机的用户体验和提高应用运行的性能。
目前的智能手机大多都具有多个无线接口，例如同时具备3G或GPRS，Wi-Fi，蓝牙等无线通信技术。然而，目前智能手机将无线网络选择的权利都交付给用户，用户必须根据当前所处的环境和正在运行的应用程序，来决定选择合适的无线网络接入(市场主流的手机操作系统Windows Mobile, Android, iPhone都是采取这样的措施)。这种手动选择方式在效率方面和使用方便性上具有很大的限制。简单地在智能手机侧采取自动选择方式，即通过软件自动实现选择功能，自动关闭当前正在使用的无线接口，然后重新打开另一个无线接口，导致网络的中断。例如，当前智能手机正在通过3G访问YouTube视频网站，这时手机发现当前环境的WiFi信号强，适合用户采用无线局域网的方式访问网络，因此软件自动关掉3G的数据传输通道，打开Wi-Fi接口，并扫描信道，匹配合适的接入点，验证用户信息，重新分配智能手机IP地址，再连入网络，这时原有的网络连接早已中断，由于IP地址的变化，新的网络也不能从中断处开始，只能重新开始，这会大大降低手机的用户体验。因此，手机无线接口的自动切换能利用各种无线异构网络的性能，但同时会带来网络中断问题，这是目前实现自动切换主要的困难。在终端IP地址改变的情况下，同时消除网络连接终端，保证当前业务连续性的工作大致可以分为三类。第一类是，采用主从网络的方式，选择一个无线网络作为终端用户的主网络，其余的无线网络作为终端用户的从网络，当用户从无线网络切换到另一个无线网络时，所有的数据流都必须通过主网络流向终端用户(Pahlavan, Krishnamurthy, Hatami, Ylianttila, Makela, Pichna. Handoff in hybrid mobile data networks. 2000)。第二种，添加一种称为移动网关的基础设施，它作为终端用户和网络之间的代理，无论终端用户所在何种无线网络环境中，所有的数据流都会通过移动网关再流向终端用户(Balasubramanian, Mahajan, and Venkataramani, Augmenting Mobile 3G Using WiFi.MobiSys, 2010.)。第三种，扩展当前的TCP/IP协议，让它支持设备的移动性，例如通过添加移动IP来支持异构无线网络的支持。然而，无论添加移动网关的设施也好，修改现有的网络通信协议也好，都需要实现庞大而复杂的工程的支持，并且难以和现有的技术兼容，很多方面需要推到重来。因而，这些保持业务连续工作无法在短期内实现和部署。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于闭合环路控制的无线接口切换方法，可以直接在在智能手机上部署，和现有的应用兼容，可以直接应用各类无线网络的特征，并且降低由切换带来的网络中断的影响。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种智能手机无线接口切换方法，它包括以下步骤步骤I :收集当前可用无线网络特征值；步骤2 :以无线网络特征值为参数，采用代价函数计算当前有信号的无线网络的代价函数值；步骤3 :根据代价函数值，选择代价函数值大的无线网络作为当前接入网络，并计算这个接入网络对当前网络性能、能耗节省、流量节省和网络流畅性的影响，并通过图形用户界面GUI形式进行展示；步骤4:根据当前网络性能、能耗节省、流量节省和网络流畅性的信息，设置代价函数的反馈输入参数，并设置应用程序和web站点到黑/白名单；步骤5 :判断当前应用程序或web站点在黑/白名单中具体位置，和代价函数的反馈输入参数，调整当前接入网络。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述步骤I中收集无线网络特征值，收集的信息包括网络信号强度，当前网络带宽，平均时延，数据传输和能耗。进一步，所述所述步骤2中的代价函数为
权利要求
1.一种智能手机无线接口切换方法，其特征在于，它包括以下步骤 步骤I:收集当前可用无线网络特征值； 步骤2 :以无线网络特征值为参数，采用代价函数计算当前有信号的无线网络的代价函数值； 步骤3:根据代价函数值，选择代价函数值大的无线网络作为当前接入网络，并计算这个接入网络对当前网络性能、能耗节省、流量节省和网络流畅性的影响，并通过图形用户界面GUI形式进行展示； 步骤4:根据当前网络性能、能耗节省、流量节省和网络流畅性的信息，设置代价函数的反馈输入参数，并设置应用程序和web站点到黑/白名单； 步骤5 :判断当前应用程序或web站点在黑/白名单中具体位置，和代价函数的反馈输入参数，调整当前接入网络。
2.根据权利要求I所述的智能手机无线接口切换方法，其特征在于所述步骤I中收集无线网络特征值，收集的信息包括网络信号强度，当前网络带宽，平均时延，数据传输和能耗。
3.根据权利要求I所述的智能手机无线接口切换方法，其特征在于，所述所述步骤2中的代价函数为 其中，，i = 1，2，3，…n，Wi代表第i个因子的权重，权重即影响反馈输入参数的比例数值； 其中Si具体计算方法为Si=(VijEi) 其中，Vi是第i个因子实际测量的值，Ei是预先设定的或者当前程序写入的理论估计值。
4.根据权利要求I所述的智能手机无线接口切换方法，其特征在于所述步骤4中调整代价函数的反馈输入参数为评价向量Vector Vector=(Performance, Offload,Energy, Continuity) 其中Performance表示应用程序的性能要求，Offload表示数据传输从前一接入网络转移到当前接入网络的网络要求，Energy表示用于对手机访问无线网络的能耗要求，Continuity表示手机对业务连续性的要求； 所述评价向量与权重因子Wi的关系为为 Wi=Inin (Wpre+Dj, I) 其中，i = 1，2，3,…n, j G {performance, energy, offload}, Dj 为前后两个接入网络的差值，Wpre为前一接入网络的权重因子。
5.根据权利要求I所述的智能手机无线接口切换方法，其特征在于所述步骤4中所述设置黑/白名单的方法包括以下步骤 步骤a:设置手机应用程序和访问的Web站点的对业务中断的容忍值，即应用程序和访问的Web站点的容忍值等于预先定义的容忍值加上当前Continuity的数值；步骤b:比较应用程序和访问的Web站点的容忍值和预设阈值的大小，如果小于阈值则将应用程序和访问的Web站点置于白名单内，大于阈值则置于黑名单内。
全文摘要
本发明涉及一种智能手机无线接口切换方法，它包括以下步骤步骤1收集当前可用无线网络特征值；步骤2以无线网络特征值为参数，采用代价函数计算当前有信号的无线网络的代价函数值；步骤3根据代价函数值，选择代价函数值大的无线网络作为当前接入网络；步骤4设置代价函数的反馈输入参数，并设置应用程序和web站点到黑/白名单；步骤5判断当前应用程序或web站点在黑/白名单中具体位置，和代价函数的反馈输入参数，调整当前接入网络。本发明无需添加额外的设施支持，也无需修改现有的网络协议，本发明即可以直接部署在智能手机上运行，旨在既充分利用无线异构网络特性以提高用户体验，又消除切换带来的网络中断对用户体验的影响。
文档编号H04M1/725GK102711165SQ20121015659
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者刘燕, 朱红松, 李强, 秦伟俊 申请人:中国科学院信息工程研究所