基于用户行为分析的移动网络节能方法
【专利摘要】本发明提供一种基于用户行为分析的移动网络节能方法，包括以下步骤：(a).预测用户活动的时间区间即用户活跃时段；(b).预测移动终端非操作时应用引起网络活动的时间区间即应用活跃时段；(c).为上述网络活动制定优化策略：即为每一个移动终端非操作时应用引起的网络活动分配一个用户使用时段，即将该部分网络活动移动到所对应的用户活跃时段内，并将原应用活跃时段内的移动网络关闭，以使得能量节省的最多，影响用户正常使用的所收到的惩罚最小。本发明能够提高移动网络的利用率，同时，降低网络不必要的打开时间，以此来达到节能的目的。
【专利说明】基于用户行为分析的移动网络节能方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动网络领域，具体涉及基于用户行为分析的节能优化方法。
【背景技术】
[0002]近几年来，手机应用市场发展迅猛，据统计，在安卓应用市场上，可供用户下载的应用就达到数百万个。在琳琅满目的应用中，有很大一部分应用(例如人人网，凤凰新闻)，都依赖手机网络进行信息的交互以及软件的升级。虽然依靠移动网络，这些应用能给用户带来巨大的便捷，但是，移动网络也有一个突出的缺陷，就是能耗巨大。在电池技术没有获得重大突破的现在，如何解决用户不断增长的网络使用需求和极为有限的电池资源之间的矛盾就成为当务之急。
[0003]面对这个困难，很多研究者都提出了相关的解决办法。总体上讲，这些工作可以分成两个部分:(1)提高网络通信的效率；(2)减少高耗能网络通信活动。但是，这两种方法都有十分明显的缺陷:(1)提高的能量利用率极为有限；(2)优化方法很有可能会影响用户的正常使用。造成这种困境的主要原因就在于，当前的研究工作多着眼于分析和优化手机应用的网络通信行为，而忽略了用户在这些网络活动中所起到的重要影响。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于用户行为分析的移动网络节能方法，即一种基于用户行为的网络通信优化方法，将用户行为这一重要信息加入到了优化过程中去。基于对以往用户行为的分析，本方法对可能的用户活动以及会被使用到的应用进行预测，从而在相应的时间段内将移动网络打开并进行网络通信，以达到节能的目的。本发明采用的技术方案是:
[0005]一种基于用户行为分析的移动网络节能方法，包括以下步骤:
[0006](a).预测用户活动的时间区间即用户活跃时段；
[0007](b).预测移动终端非操作时应用引起网络活动的时间区间即应用活跃时段；
[0008](c).为上述网络活动制定优化策略:即为每一个移动终端非操作时应用引起的网络活动分配一个用户使用时段，即将该部分网络活动移动到所对应的用户活跃时段内，并将原应用活跃时段内的移动网络关闭，以使得能量节省的最多，影响用户正常使用的所收到的惩罚最小。
[0009]进一步地，所述步骤(a)具体包括:
[0010]首先本方法所涉及的参数描述如下:
[0011]t表示时间；
[0012]表示时间段i ;
[0013]Pi表示应用i ;
[0014][ti； ti+1]表示从 ti 到 ti+1 的时段；
[0015]n (Pi, t)表示应用i在t时间的网络活动；[0016]V[n(Pi, t)]表示应用引起网络活动的数据容量；
[0017]thr表示判断阈值；
[0018]Pr表示可能性；
[0019]U表示用户活动；
[0020]T(U)表示预测到的用户活跃时段；
[0021]T(p)表示应用活跃时段；
[0022]AEb表示通过提高带宽利用率所节省的能量；
[0023]Δ E1?表示通过关闭移动网络所节省的能量；
[0024]Λ P表示惩罚函数；
[0025]Ctti, ti+1]表示从&到ti+1的时段的数据容量；
[0026]N(p)表示集合P的元素数量；
[0027]RF (P)表示P集合的剩余数据容量；
[0028]预测用户活动的时间区间:对用户活动有k天的记录值，k1，为正整数，定义Pr (u，t)为用户在t时刻使用移动终端的概率，其计算公式如下:
[0029]
【权利要求】
1.一种基于用户行为分析的移动网络节能方法，其特征在于，包括以下步骤: (a).预测用户活动的时间区间即用户活跃时段； (b).预测移动终端非操作时应用引起网络活动的时间区间即应用活跃时段； (c).为上述网络活动制定优化策略:即为每一个移动终端非操作时应用引起的网络活动分配一个用户使用时段，即将该部分网络活动移动到所对应的用户活跃时段内，并将原应用活跃时段内的移动网络关闭，以使得能量节省的最多，影响用户正常使用的所收到的惩罚最小。
2.如权利要求1所述的基于用户行为分析的移动网络节能方法，其特征在于:所述步骤(a)具体包括: 首先本方法所涉及的参数描述如下: t表示时间； ti表示时间段i ; Pi表示应用i ; [t^ ti+1]表示从&到ti+1的时段； n (Pi, t)表示应用i在t时间的网络活动； V[n(Pi,t)]表示应用引起网络活动的数据容量； thr表示判断阈值； Pr表示可能性； u表示用户活动； T(u)表示预测到的用户活跃时段； T(p)表示应用活跃时段； AEb表示通过提高带宽利用率所节省的能量； AEr表示通过关闭移动网络所节省的能量； ΛP表示惩罚函数； Ctti, ti+1]表示从\到ti+1的时段的数据容量； N(p)表示集合P的元素数量； RF (P)表示P集合的剩余数据容量； 预测用户活动的时间区间:对用户活动有k天的记录值，k ^ 1，为正整数，定义Pr (u，t)为用户在t时刻使用移动终端的概率，其计算公式如下:
3.如权利要求2所述的基于用户行为分析的移动网络节能方法，其特征在于:所述步骤(b)具体包括: 预测移动终端非操作时应用引起网络活动的时间区间即应用活跃时段；相应地，定义Pr[n(Pi, t)]为移动终端非操作时应用Pi在t时刻引起网络活动的概率，其计算公式如下:
4.如权利要求3所述的基于用户行为分析的移动网络节能方法，其特征在于:所述步骤(C)具体包括: 节省的能量ΛΕ包括AEr ΛEb:关闭移动网络所节省的能量AEr=g([tm，tm+1])，其中，[tm，tm+1]为关闭移动网络的时段，g为能量-时间转换方程；提高带宽使用率所节省的能量△ Eb=f (N(T(u) YT(P))/N(T(u))，其中f表示能量-带宽转换方程； 对于应用Pi在时段[tm，tm+1]的网络活动移动到[tk，tk+1]，影响用户正常使用所受到的
【文档编号】H04W52/02GK103702401SQ201310695381
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】张懿, 刘云浩 申请人:无锡清华信息科学与技术国家实验室物联网技术中心