认知型异构无线网络中自适应协同中继传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及互联网领域，具体而言，涉及认知型异构无线网络中自适应协同中继传输方法。
【背景技术】
[0002]随着移动通信和无线接入技术的快速发展，今后移动通信发展的趋势将是多种无线接入技术共存、相互补充，提供多样化的接入服务，实现无缝的移动性，未来无线移动通信网络必然朝着宽带化、扁平化、泛在化、异构化发展，在这种泛在无线网络环境下，移动用户通过各种不同类型的无线网络之间的协同合作，实现无缝平滑的移动性能，最终实现“Anywhere、Anytime、Anybody” 泛在通信目标。
[0003]认知网络概念于2005年首次提出，它是一种新的网络技术，将诸多人工智能技术引入到网络中，使网络具备智能，代表了未来网络的发展方向，认知网络通过对无线环境、网络环境和用户环境的智能学习、推理和决策，实现资源的有效共享与优化利用，不仅是解决资源受限条件下多网络共存的根本手段，也是实现未来异构网络融合的重要途径，认知使得网络具有认知周围环境的能力，并能根据周围环境的变化智能地自适应环境的动态变化，从而有效提高频谱效率、降低网络运营成本、增强网络抗干扰能力。具有智能自适应学习能力的认知网将现有的蜂窝网及Mesh、WiF1、点对点Ad-hoc等各频段网络融合，通过智能化感知使得未来的智能移动终端能在异构无线网络中无缝切换。
[0004]认知网络的提出为多种异构网络融合提供了研究基础，通过异种网络间的融合协同，对各网络优势能力与资源有序整合，使得异构整网具有自感知、自愈合、自优化特性。
[0005]目前，业内对于异构无线网络的泛在融合研究主要着眼于蜂窝移动通信网络和无线宽带网络的融合，蜂窝移动通信网络和无线宽带网络在网络覆盖、接入带宽等方面具有很强的互补性，对它们的研究和标准化工作已取得一些成果案。3GPP(3rd Generat1nPartnership Project,第三代合作伙伴计划)、ETSI (European Telecommunicat1nsStandards Institute,欧洲电信标准化协会)和 IEEE (Institute of Electrical andElectronics Engineers,电气和电子工程师协会)等国际标准化组织都提出了各自的解决方案，负责 GSM和 UMTS (Universal Mobile Telecommunicat1ns System,通用移动通信系统)技术演进及标准发布的3GPP已经于2003年开始进行异构无线网络互联的标准化工作，并从其R6版本开始逐步提出了异构无线网络融合的解决方案。
[0006]但是，相关的研究成果中，移动终端接入信道的智能跳跃迁移和业务流在异构无线网络之间的会产生传输中断问题，从而不能保障移动整网端到端传输效能和业务源端到移动终端的端到端业务QoS (Quality of Service,服务质量)需求。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供认知型异构无线网络中自适应协同中继传输方法，以减少移动终端接入信道的智能跳跃迁移和业务流在异构无线网络之间的会产生传输中断问题，从而保障移动整网端到端传输效能和业务源端到移动终端的端到端业务QoS需求。
[0008]第一方面，本发明实施例提供了一种认知型异构无线网络中自适应协同中继传输方法，包括:
[0009]获取认知型异构无线网络中的参数信息；参数信息包括:环境参数信息、信道信息、网络状态信息及用户移动终端的移动偏移信息；
[0010]对参数信息进行处理和分析，得到处理结果；其中，处理包括:进行数学建模和对数学建模进行仿真；
[0011 ] 对处理结果进行资源调度优化；
[0012]对调度优化后的结果进行中继传输，用以实现业务流在异构环境中的平滑分发。
[0013]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，对参数信息进行处理和分析，包括:
[0014]根据认知异构无线网络业务行为特性与无线网中继承载节点协同工作方法，对参数信息进行数学建模；
[0015]根据构建的数学建模，综合分析不同应用环境模型下无线网络的层叠分布和多重接入选择特征及网络信道状态不确定性对接入网络传输性能的影响。
[0016]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，对参数信息进行处理和分析，具体包括:
[0017]根据移动终端的移动位移偏量，确定移动终端与承载网络中各中继节点的相互协作关系；
[0018]通过自适应判定算法，对相互协作关系构建节点队列散列函数；
[0019]根据散列函数，研究中继节点的转发机制对移动网络的承载容量和延迟性能的影响。
[0020]结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据认知异构无线网络业务行为特性与无线网中继承载节点协同工作方法，对参数信息进行数学建模之后，还包括:
[0021]根据构建的数学建模，对数学建模进行仿真；
[0022]采用跨网设计的思想，获取移动接入终端的信息，用以帮助认知选择终端所探知的无线网络类型。
[0023]结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，采用跨网设计的思想，获取移动接入终端的信息之后，还包括:
[0024]使移动终端在不同类型的无线网络中漫游移动，并智能地从一种无线网络切换到另一种无线网络；
[0025]使业务提供源端根据移动终端接入网络类型无缝提供对应于承载网最优化业务流服务质量；
[0026]在业务提供源提供最优化业务流服务的过程中，经过不同类型承载节点，业务源节点、移动节点和中继承载节点之间互相交换存储交换信息，以便业务在不同承载节点间无缝转换。
[0027]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，
[0028]在异构移动网络环境下，确定移动终端的漫游信息；
[0029]根据漫游信息，确定漫游信息对应的节点位置的空间选择性和传输路径的空间选择性；
[0030]在认知异构无线网络中，根据漫游信息选择的节点位置和传输路径对应的无线网络场景，建立移动终端在移动网络中的漫游随机分布模型；
[0031]分析构建的分布模型中的大尺度衰落和小尺度衰落的统计特性；
[0032]根据移动异构网络典型场景及分析得到的统计特性，建立业务源端、中继节点与无线终端仿真模型；
[0033]根据仿真模型，获取预设因素；预设因素包括但不限于移动终端切换的频度、接入网可用带宽和网络异构层叠；
[0034]分析预设因素对业务流在异构网络之间的传输效能和QoS性能影响。
[0035]结合第一方面的第四种可能的实施方式或第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，
[0036]对处理结果进行资源调度优化，还包括:
[0037]通过分布式协调策略和跨网转发保障资源的有序利用思想，降低不同类型无线网络层叠干扰和网络拥塞；
[0038]利用感知的无线环境信息、信道信息和网络状态信息，通过网络容量感知在移动终端接入无线网络时发现信道承载容量逼近满荷时，使移动终端智能跳跃到邻近空闲信道；其中，环境参数信息包括无线环境信息。
[0039]结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，通过网络容量感知在移动终端接入无线网络时发现信道承载容量逼近满荷时，使移动终端智能跳跃到邻近空闲信道，包括:
[0040]通过网络容量感知在移动终端接入无线网络时发现信道承载容量逼近满荷时，使移动终端随着其自身的移动状态改变其自身的传输信息；其中，传输信息包括但不限于:接入信道，接入信道拓扑、传输速率、连接模式和调度机制；
[0041]控制业务源端根据移动终端变化后的传输信息接入信道状态生成适应信道传输特性的新业务流数据；
[0042]将新业务流数据通过新的信道平滑中继传输到移动终端。
[0043]结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，对调度优化后的结果进行中继传输包括:
[0044]根据异构无线层叠网络的系统模型及业务发送源端和链路最大容量的限制条件，确定接入无线环境和网络状态；
[0045]接入网络容量智能感知利用中继节点传递接入网络环境信道状态参数到移动终端，以便移动终端随之采取适当的主动网络迁移策略。
[0046]结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，对调度优化后的结果进行中继传输还包括:
[0047]采用智能跨网感知技术，智能感知可用带宽和跨网接入时延，创建异构网络环境和网络状态拓扑；
[0048]建立异构网络环境和网络状态认知的承载量、移动终端接入网切换时间估量与移动偏量之间的函数关系；
[0049]研究在接入网络承载量逼近和移动终端对当前接入网络的大尺度偏移情况下的网络迁移跳跃和业务流中继平滑传输性能影响。<