專利名稱：軟件無(wú)線電環(huán)境下基于模糊優(yōu)選理論的終端重構(gòu)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，屬于電通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種軟件無(wú)線電環(huán)境下基于模糊優(yōu)選理論的終端重構(gòu)方法，尤其涉及一種在IEEE 1900. 4框架下，基于多目標(biāo)模糊決策的終端重構(gòu)方法。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，同一個(gè)區(qū)域可能被多個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(如WiFi、WiMax、無(wú)線局域網(wǎng)等)覆蓋。這些無(wú)線網(wǎng)絡(luò)由不同制造商生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)組成，大多運(yùn)行在不同的通信協(xié)議上，支持不同的功能、服務(wù)和應(yīng)用。
現(xiàn)在的多模手機(jī)技術(shù)使得現(xiàn)實(shí)生活中可以讓手機(jī)在不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行切換。這項(xiàng)技術(shù)使得手機(jī)可以支持多種不同的無(wú)線電信號(hào)處理方式，手機(jī)可以根據(jù)環(huán)境或者實(shí)際操作的需要來(lái)進(jìn)行選擇，哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更能發(fā)揮作用，就讓手機(jī)切換到哪種模式下去工作，如果在一種模式下，手機(jī)通信質(zhì)量不高或者是出現(xiàn)其他不良的通信現(xiàn)象，可以轉(zhuǎn)到另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模式上工作，大大提高了通信的可靠性，一定程度上解決了手機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題。然而，現(xiàn)有多模技術(shù)采用的策略較為簡(jiǎn)單，基本方法就是將多種模式的功能簡(jiǎn)單地集成到一個(gè)終端上。然而這種方法存在明顯的缺點(diǎn)，如所需要的芯片數(shù)量多、成本高、功耗高、體積大等等。IEEE 1900. 4標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接口、資源信息及資源選擇等方面的問(wèn)題，其體系結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括終端測(cè)量收集器(Terminal Measurement Collector, TMC)、終端重構(gòu)管理器(Terminal Reconfiguration Manager, TRM)、終端重構(gòu)控制器(TerminalReconfiguration Controller, TRC)、無(wú)線接入網(wǎng)(Radio Access Network, RAN)、無(wú)線接入網(wǎng)測(cè)量收集器(RAN Measurement Collector, PMC)、無(wú)線接入網(wǎng)重構(gòu)控制器(RANReconfiguration Controller, RRC)、運(yùn)營(yíng)商步頁(yè)譜管理(Operator Spectrum Manager,0SM)、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)管理器(Network Reconfiguration Manager, NRM)。在該標(biāo)準(zhǔn)中，終端重構(gòu)能夠很好的解決上述難點(diǎn)。由此，軟件無(wú)線電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)終端重構(gòu)。與傳統(tǒng)的產(chǎn)品相比，從技術(shù)研究開(kāi)發(fā)，到設(shè)備制造商、電信運(yùn)營(yíng)商，使用該技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的無(wú)線通信產(chǎn)品具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)一是為技術(shù)和產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)提供一個(gè)新概念和通用無(wú)線通信平臺(tái)，大大降低了開(kāi)發(fā)成本和周期；二是為設(shè)備制造商降低投資風(fēng)險(xiǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益；三是為運(yùn)營(yíng)商降低投資風(fēng)險(xiǎn)；四是為最終用戶提供了一個(gè)通用的終端平臺(tái)，使得用戶無(wú)需關(guān)心他所在地區(qū)和運(yùn)營(yíng)商的問(wèn)題，也有可能獲得他所希望得到的新業(yè)務(wù)。正是由于可重構(gòu)終端具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，能夠?qū)崿F(xiàn)終端重構(gòu)的軟件無(wú)線電技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。軟件無(wú)線電的基本思想是以一個(gè)通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件平臺(tái)為依托，通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)的各種功能，從基于硬件、面向用途的電臺(tái)設(shè)計(jì)方法中解放出來(lái)。軟件無(wú)線電強(qiáng)調(diào)體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性和全面可編程性，通過(guò)軟件更新改變硬件配置結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)新的功能，同時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)的、高性能的開(kāi)放式總線結(jié)構(gòu)，以利于硬件模塊的不斷升級(jí)和擴(kuò)展。這就為解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的通信問(wèn)題提供了更加可靠、高效的途徑。
現(xiàn)有的終端重構(gòu)方法分為兩類(lèi)，一類(lèi)是參考異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入算法來(lái)設(shè)計(jì)重構(gòu)方法，另一類(lèi)是基于認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的終端重構(gòu)方法。在參考異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入算法來(lái)設(shè)計(jì)重構(gòu)方法中，有兩個(gè)代表性的算法，最大概率算法陳杰等，“基于決策概率的接入網(wǎng)選擇”，《現(xiàn)代電子技術(shù)》，2008年09期和基于層次分析法和灰度關(guān)聯(lián)法Qingyang Song, Jamalipour, A. Network selection in an integrated wireless LAN and UMTS environment using mathematical modeling and computing techniques，IEEE Wireless Communications，12⑶，2005。最大概率算法涉及到多個(gè)QoS (Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量)元素，由于QoS元素彼此之間互相制衡，難以處理彼此之間的權(quán)重分配?；趯哟畏治龇ê突叶汝P(guān)聯(lián)法能夠產(chǎn)生多種重構(gòu)方案，然而缺點(diǎn)是無(wú)法確定每個(gè)方案的優(yōu)劣?；谡J(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的終端重構(gòu)方法中，代表性的方法是基于特征向量法和TOPSIS法的終端重構(gòu)算法張文柱等，“IEEE1900. 4框架下一種有效的終端重構(gòu)策略”，西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，27(4)，2010。然而，仍然存在無(wú)法對(duì)備用方案的優(yōu)劣進(jìn)行排序的不足。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種軟件無(wú)線電環(huán)境下基于模糊優(yōu)選理論的終端重構(gòu)方法， 克服現(xiàn)有技術(shù)中已有方法的種種不足。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是
一種軟件無(wú)線電環(huán)境下基于模糊優(yōu)選理論的終端重構(gòu)方法，其特征在于所述方法包括以下步驟
(I)當(dāng)前終端的終端重構(gòu)管理器TRM從網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)管理器NRM上獲取當(dāng)前終端所在區(qū)域的覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)；
(2)利用專家打分法來(lái)確定覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)的權(quán)重，通過(guò)構(gòu)造特征值指標(biāo)優(yōu)屬度矩陣，將所有重構(gòu)方案劃分成兩類(lèi)優(yōu)等方案和劣等方案，計(jì)算每個(gè)重構(gòu)方案的異優(yōu)度和異劣度；
(3)根據(jù)異優(yōu)度和異劣度，計(jì)算每個(gè)方案的隸屬度，按照隸屬度最大原則，確定最佳重構(gòu)方案。
優(yōu)選的，所述方法中覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)包括覆蓋網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量、信號(hào)強(qiáng)度、 使用價(jià)格。
優(yōu)選的，所述方法步驟(2)中利用專家打分法確定覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)的權(quán)重后構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)中屬性參數(shù)的權(quán)重矩陣W = [W1,…，Wni],其中，Wi為第i個(gè)網(wǎng)絡(luò)屬性的參數(shù)，m表示網(wǎng)絡(luò)屬性參數(shù)的個(gè)數(shù)；然后對(duì)權(quán)重矩陣W進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如果檢驗(yàn)不成功，則返回繼續(xù)利用專家打分法確定屬性參數(shù)的權(quán)重后構(gòu)造絡(luò)中屬性參數(shù)的權(quán)重矩陣W，否則構(gòu)造特征值指標(biāo)優(yōu)屬度矩陣。
優(yōu)選的，所述方法步驟(2)中特征值指標(biāo)優(yōu)屬度矩陣為
權(quán)利要求
1.一種軟件無(wú)線電環(huán)境下基于模糊優(yōu)選理論的終端重構(gòu)方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 (1)當(dāng)前終端的終端重構(gòu)管理器TRM從網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)管理器NRM上獲取當(dāng)前終端所在區(qū)域的覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)； (2)利用專家打分法來(lái)確定覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)的權(quán)重，通過(guò)構(gòu)造特征值指標(biāo)優(yōu)屬度矩陣，將所有重構(gòu)方案劃分成兩類(lèi)優(yōu)等方案和劣等方案，計(jì)算每個(gè)重構(gòu)方案的異優(yōu)度和異劣度； (3)根據(jù)異優(yōu)度和異劣度，計(jì)算每個(gè)方案的隸屬度，按照隸屬度最大原則，確定最佳重構(gòu)方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述方法中覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)包括覆蓋網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量、信號(hào)強(qiáng)度、使用價(jià)格。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述方法步驟(2)中利用專家打分法確定覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)的權(quán)重后構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)中屬性參數(shù)的權(quán)重矩陣W=Dv1,...，wj ,Wi為網(wǎng)絡(luò)的第i個(gè)屬性參數(shù)的權(quán)重，且I < i < m，m指屬性參數(shù)個(gè)數(shù)；然后對(duì)權(quán)重矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如果檢驗(yàn)不成功，則返回繼續(xù)利用專家打分法確定屬性參數(shù)的權(quán)重后構(gòu)造絡(luò)中屬性參數(shù)的權(quán)重矩陣，否則構(gòu)造特征值指標(biāo)優(yōu)屬度矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述方法步驟(2)中特征值指標(biāo)優(yōu)屬度矩陣為 其中，為第j個(gè)方案第i個(gè)評(píng)價(jià)因素的優(yōu)屬度，且I < i < m，I < j < η ;通過(guò)優(yōu)屬度矩陣Rmxn獲得優(yōu)等方案G和劣等方案B — (</!·*·· - flu, I 其中，gi表示優(yōu)等方案中第i個(gè)屬性參數(shù)的值，且I < i < m，匕表示劣等方案中第i個(gè)屬性參數(shù)的值，m指屬性參數(shù)個(gè)數(shù)，η指重構(gòu)方案的個(gè)數(shù)，且I < i < m。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述方法中步驟(2)中每個(gè)方案的異優(yōu)度和異劣度按照如下公式進(jìn)行計(jì)算 (IV)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述方法中步驟(3)中的最優(yōu)模糊分化矩陣方案優(yōu)屬度U按照如下公式 Γ
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述方法中步驟(3)依據(jù)每個(gè)方案的隸屬度，在O (η)的線性時(shí)間內(nèi)確定最優(yōu)方案。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種軟件無(wú)線電環(huán)境下基于模糊優(yōu)選理論的終端重構(gòu)方法，其特征在于所述方法包括以下步驟(1)當(dāng)前終端的終端重構(gòu)管理器TRM從網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)管理器NRM上獲取當(dāng)前終端所在區(qū)域的覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)；(2)利用專家打分法來(lái)確定覆蓋網(wǎng)絡(luò)的屬性參數(shù)的權(quán)重，通過(guò)構(gòu)造特征值指標(biāo)優(yōu)屬度矩陣，將所有重構(gòu)方案劃分成兩類(lèi)優(yōu)等方案和劣等方案，計(jì)算每個(gè)重構(gòu)方案的異優(yōu)度和異劣度；(3)根據(jù)異優(yōu)度和異劣度，計(jì)算每個(gè)方案的隸屬度，按照隸屬度最大原則，確定最佳重構(gòu)方案。該方法能夠明顯體現(xiàn)每個(gè)方案的差異度，避免評(píng)判結(jié)果的均化，計(jì)算簡(jiǎn)便實(shí)用，評(píng)判過(guò)程和結(jié)果具有明顯的物理涵義，其應(yīng)用前景非常廣闊。
文檔編號(hào)H04W16/18GK102932802SQ20111022944
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者黃劉生, 張銀東, 趙賀楠, 徐宏力 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)蘇州研究院