最优化异构无线网络选择模型及QoS的预测方法研究

异构融合是下一代无线网络的发展趋势，垂直切换及网络选择是异构无线网络融合的核心问题，本项目聚焦于最优化异构无线网络选择和网络QoS的预测方法。针对网络选择过程忽略了用户偏好和应用需求差别的问题，基于用户、终端、业务和网络等方面的因素，将网络选择转化为多属性决策问题，研究异构无线网络选择的多属性决策模型，建立多属性判决指标体系。针对多属性判决存在各个判决指标交叉、重叠的问题，基于线性变换和几何学坐标转换思想，研究网络判决指标的主成份提取方法，基于最优化思想，设计异构无线网络的QoS代价函数，建立异构无线网络最优化选择模型。针对多媒体业务的无缝切换要求，探索无线网络QoS的变化的基本规律，使用判决指标的历史信息，研究基于网络代价函数的QoS预测方法，保证切换的实时性。通过本项目的研究，预计在判决指标体系、最优化网络选择模型和网络预测等方面取得突破，为下一代无线网络的垂直切换提供理论和方法支撑。

1. 异构无线网络垂直切换决策中的自适应网络参数预测算法.在异构无线网络中，预测网络参数变化是选择最优化网络及其作出切换决策的前提，本项目提出了一个网络参数的自适应预测算法，建立网络参数变化的预测函数，并通过网络参数计算和预测网络的质量。所提议的算法包括预测函数建立、初始化、QoS计算和参数校正。然后根据预测和计算的网络QoS值，给出了垂直切换执行的过程。理论上证明了基于代价函数的预测模型是本项目提议方法的特殊情况，基于网络参数的预测模型比基于代价函数的预测模型更加合理。在WLAN融合互联的场景下，比较了基于真实值和预测值的垂直切换决策。结果显示本项目提出的预测模型，能够排除因接入网络信号抖动而产生不必要的频繁切换，在网络质量平稳变化的情况下，能够提前预测网络参数变化趋势。.2、异构无线网络垂直切换决策的多属性权重确定及主成分提取方法.为了客观的确定属性对网络QoS的贡献，本项目提供了一个确定属性权值的方法。使用层次分析法，根据属性的重要性确定其权值。为了消除各个属性之间的重叠，使用了主成分分析法，提出了异构无线网络多属性的出成分萃取方法，在使用很少的主成分的情况下，能够选择保证QoS的网络。分析与实验研究表明本项目提议的垂直切换决策算法能够有效的移除各个原始属性之间的重叠并萃取主要成分(仅仅前两个主成分就能够抓住98%的原始属性)。.3. 保证QoS的安全切换方法.本项目提出了用户自适应接入各种安全机制无线网络方法，实现异构多域无线网络的自适应切换。切换过程仅仅使用单向密钥链和伪随机函数，效率高，同时采用预认证方法，切换时延仅为50毫秒，满足移动多媒体业务需求。