[发明专利]一种基于SDN的无线通信网络性能优化方法和SDN控制器

说明书

本发明提供了一种基于SDN的无线通信网络性能优化方法和SDN控制器，所述方法包括：通过SDN控制器获取一定区域内的不准确的网络状态信息，所述获取的的网络状态信息由移动终端或基站通过无线信道反馈给SDN控制器的接收单元；SDN控制器对获取的不准确的网络状态信息进行检测和估计，运行系统性能优化算法，进而选取最佳系统参数；SDN控制器确定的最佳系统参数通过OpenFlow协议将设置信息发送给系统的所有基站或移动终端进行参数设置。通过本发明能提升无线通信的服务质量，提供更高的信号覆盖率，提高用户满意度及系统的整体性能，从而到达对基础设施层的进行分析和优化的目的。

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，尤其是涉及一种实现无线通信网络性能优化的方法。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展和无线终端应用的日益丰富，尤其是5G的快速兴起，各种无线终端设备数量急速增长，如何满足高速率大容量的无线通信的要求，如何满足更高的覆盖率，如何提高用户满意度及系统的整体性能已经成为无线通信的快速发展不得不正视的问题。

软件定义网络(Software Defined network，SDN)为无线通信网络的结构和融合提供了新思路。SDN是美国斯坦福大学Clean Slate研究组提出的一种新型的网络创新结构，它的核心架构就是通过将网络的数据层和控制层进行分离，将控制功能从数据层抽离出来，通过控制器对网络进行控制和优化，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。目前，SDN在无线通信方面的应用研究还很少，主要是由于无线通信独有的特性，使得研究遇到较多障碍。SDN技术在有线网络中已得到很充分的发展，部分成熟的技术可以直接转移到无线通信领域使用，但是由于无线信道与有线信道的巨大差异，不得不考虑无线信道对SDN控制器以及架构性能的影响，也就是对SDN接收到的不准确的网络状态信息进行检测和估计。如何通过SDN得到相对准确的信息，如何达到无线通信网络系统优化的目的，至今未有有效的解决方案。

发明内容

本发明提供一种基于SDN的无线通信网络优化方法和SDN控制器，以解决无线通信网络整体性能的优化问题，具体的技术方案如下：

第一方面本发明提供了一种基于SDN的无线通信网络系统性能优化方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S101：通过SDN控制器获取一定区域内的不准确的网络状态信息，所述获取的网络状态信息由移动终端或基站通过无线信道反馈给SDN控制器的接收单元；

步骤S102：SDN控制器对获取的不准确的网络状态信息进行检测和估计，运行系统性能优化算法，进而选取最佳系统参数；

步骤S103：通过OpenFlow协议将SDN控制器确定的最佳系统参数设置信息发送给系统的所有基站和移动终端进行参数设置；

前述的步骤S103中SDN控制器选取最佳系统参数的方法包括如下步骤：

步骤S201：同时对系统的多项评价指标进行分析，分别为用户的基站覆盖率C(β)，网络的负载均衡状态N(β)，用户的满意度Q(β)，其中参数β表示的是无线通信网络系统的某项具体系统参数，例如信干燥比；

步骤S202：通过效用函数sigmoid函数作为转换函数，将各种评价指标转换为系统整体效用函数的子效用函数，公式如下：

其中ξ为效能函数曲线陡峭程度的参数，X_m为效能函数的中值纵坐标；

进而用户的基站覆盖率C(β)对应的子效用函数，公式如下：

网络的负载均衡状态N(β)对应的子效用函数，公式如下：

用户的满意度Q(β)对应的子效用函数，公式如下：