[发明专利]一种无线网络切换管理方法及系统

权利要求书

1.一种无线网络切换管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、SDN网络控制器以固定时间间隔收集无线网络的拓扑信息并存储；当无线接入设备进入或者离开无线网络时更新网络拓扑的缓存信息；初始时刻，移动终端进入无线网络环境时选择接收信号最强的无线网络作为接入点；

步骤2、当移动终端接入步骤1选择的无线网络后，以固定时隙收集网络切换决策的移动性参数、网络状态参数以及用户偏好需求参数，然后将收集到的所有参数数值转为归一化的参数值，其中用户偏好需求参数包括移动终端当前缓存占用情况，用户体验质量偏好和同网络的网络费用服务；

步骤3、将步骤2得到的归一化的参数值利用模糊逻辑进行处理，得到模糊值，再将模糊值去模糊化得到一个明确数值，这个明确数值即为无线网络的最终打分结果；

步骤4、将最终分值最高的打分结果所属的无线网络作为当前移动终端的目标网络，移动终端切换到目标网络；

步骤3中，将归一化的参数值分三层进行模糊逻辑处理；

步骤3包括以下步骤：

步骤3.1、第一层为移动性模糊逻辑推理，将三个移动性参数的模糊集合的分割均定义为：{Low，Medium，High}，三个移动性参数作为输入经过第一层模糊规则进行处理得到移动性系数MF，其模糊集合的分割定义为：{Low，Medium-Low，Medium，Medium-High，High}；

步骤3.2、第二层为网络状态因素模糊推理，将无线网络的信号接收强度RSSI和网络吞吐量的模糊集合的分割定义均为：{Low，Medium，High}，将步骤3.1得到的移动性系数、无线网络的信号接收强度和网络吞吐量作为输入，经过第二层模糊规则进行处理得到网络系数，其模糊集合的分割定义为{Low，Medium-Low，Medium，Medium-High，High}；

步骤3.3、第三层为用户偏好模糊推理，将移动终端当前缓存占用情况、用户偏好、网络费用以及步骤3.2得到的网络系数NF作为输入，进行第三层模糊规则进行处理得到模糊结果值，然后通过去模糊化处理得到候选网络满意度的最终打分结果；其中移动终端当前缓存占用情况的模糊集合的分割定义为：{Low，Medium，High}，网络费用的模糊集合分割定义为：{Low，High}。

2.根据权利要求1所述的一种无线网络切换管理方法，其特征在于，步骤2中，移动性参数包括移动终端与每个无线网络接入设备之间的距离，移动终端移动速度以及移动终端相对于各个接入设备的移动方向；网络状态参数包括各个无线网络的信号接收强度和网络吞吐量。

3.根据权利要求1所述的一种无线网络切换管理方法，其特征在于，步骤4的具体过程如下：

步骤4.1、若当前连接的网络的打分结果DS高于预设的门限值DS_th，则移动终端继续存在于当前网络中不进行切换；反之，进入步骤4.2进行触发切换；

步骤4.2、对其他可感知到的所有候选网络进行满意度打分，然后将得到最佳打分结果DS_Best的网络作为切换的目标网络；

步骤4.3、将最佳网络的打分结果DS_Best与当前网络的打分结果DS进行对比，若DS_Best-DSδ，则放弃切换，继续停留在原网络中；反之，移动终端向具有最佳网络的打分结果DS_Best的该最佳网络进行切换。

4.根据权利要求3所述的一种无线网络切换管理方法，其特征在于，步骤4.2中，最佳网络的打分结果DS_Bes为可感知到的所有候选网络中打分最高的值。

5.根据权利要求1所述的一种无线网络切换管理方法，其特征在于，步骤2中，时隙为5秒-10秒。

6.一种无线网络切换管理系统，其特征在于，包括SDN网络控制器和软件定义无线网络，无线网络切换系统为软件定义无线网络，软件定义无线网络为一个星型拓扑结构，包括一个骨干网络接入设备和若干与骨干网络接入设备连接的边缘网络无线接入设备，骨干网络设备以及无线接入设备均与控制器连接；

骨干网络无线接入设备为TP-Link TL-R860+路由器；

其中，边缘网络无线接入设备为TP-Link wr1043nd或Netgear WNDR3800，边缘无线接入设备刷写OpenWrt开源固件并安装OpenVSwitch虚拟交换机，OpenVSwitch虚拟交换机用于将其所在的边缘无线接入设备变为安装并支持OpenFlow协议的设备；

SDN网络控制器为开源OpenDayLight控制器；

骨干网络接入设备用于骨干网络中的数据流量的转发；边缘网络无线接入设备用于将移动终端接入网络；SDN网络控制器用于通过软件定义无线网络接收无线接入设备收集到的无线网络的拓扑信息并存储，以固定时隙收集网络切换决策的移动性参数、网络状态参数以及用户偏好需求参数，然后将收集到的所有参数数值利用权利要求1中步骤2和步骤3所述的方法进行处理，得到各个无线网络的最终打分结果，并根据各个无线网络的最终打分结果切换无线接入设备接入的无线网络。