CN104980959A - 基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法及系统，所述方法具体包括：通过分析移动终端的历史移动轨迹，建立移动轨迹的时空模型，并预先将所述移动终端的历史移动轨迹划分为三种参考移动模式，为所述三种参考移动模式预设相应的网络切换实现优化策略；实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行时间/空间上的匹配，对所述移动终端的当前移动模式进行认知；根据所述移动终端的当前移动模式的认知结果，采用所述参考移动模式相应的网络切换实现优化策略。本发明进一步保证了移动终端切换过程中通信的连续性和流畅性，可广泛应用于移动终端用户对服务质量要求较高的移动通信系统。

Description

基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法及系统。

背景技术

以图1为例，是现有技术框架中的网络拓扑图。如图1所示，系统包括移动终端节点、网络节点、家乡代理服务器、通信对端节点。其中，当移动终端节点从当前服务网络节点的信号覆盖范围移出，进入新的服务网络节点的信号覆盖范围内时，即发生了网络切换。

在实际移动场景中，移动终端的移动模式大致可以分为三种类型：乒乓移动、直线移动和随机移动，不同的移动模式表现出不同的行为特性。在移动终端的确需要执行切换的场景中，可考虑根据不同移动模式的特性，分别为之设计有针对性的切换实现优化策略。如果在切换发生之前，能够提前判断出移动终端的当前移动模式，然后以此决定移动终端以何种方式切换至新的接入网络并采用有针对性的切换实现优化策略，必将使得切换过程更加智能化。

目前，现有技术中基于移动终端移动模式检测的切换算法主要集中于分析预测移动终端接下来可能的移动情况，包括下一个可能的位置以及适合连接的下一个接入路由器，并以此作为切换操作的决策依据。将移动终端移动模式认知的结果应用于辅助优化切换操作步骤，使切换实现过程更加智能化，进一步提高移动终端切换过程中通信的连续性和流畅性，目前尚未有应用。

由此可知，现有技术还有待于进一步的改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法及系统，旨在通过本发明克服现有技术中存在的以上缺陷，提高移动终端切换过程中通信的连续性和流畅性，使得网络切换实现过程更加智能化，提高移动终端用户的服务质量。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法，其中，包括步骤：

S1、分析移动终端的历史移动轨迹，建立移动轨迹的时空模型，并预先将移动终端的历史移动轨迹划分为三种参考移动模式，为所述三种参考移动模式预设相应的网络切换实现优化策略；

S2、实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行时间/空间上的匹配，对所述移动终端的当前移动模式进行认知；

S3、根据所述移动终端的当前移动模式的认知结果，采用所述参考移动模式相应的网络切换实现优化策略。

所述的基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法，其中，所述步骤S1具体包括：

S11、通过对所述移动终端的历史移动轨迹的分析，构建移动轨迹时空模型，所述移动轨迹时空模型为一四元组(N_i，t_i，T_i，p_i)，其中N_i表示第i个接入网络，t_i表示移动终端进入第i个接入网络的时刻，T_i表示移动终端在第i个接入网络内逗留的时间，p_i表示移动终端接入第i个网络的概率；

S12、若所述移动终端在两个相邻的接入网络的边界来回频繁移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为乒乓模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为缓存历史切换信息；

S13、若所述移动终端在相邻的接入网络中一直沿着某条直线朝同一方向移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为直线模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为链路信息预先配置；

S14、若所述移动终端的移动轨迹在相邻的接入网络中呈现无规则移动状态，则判定所述移动终端的参考移动模式为随机模式，并分别参考乒乓模式和直线模式采用相应的网络切换实现优化策略。

所述的基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法，其中，所述步骤S2具体包括：

S21、实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行比较；

S22、若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＜ΔT；t-t_i-T_i＜ΔT，其中N表示移动终端历史接入网络的集合，t_i，actual表示所述移动终端实际接入N_i的时刻，t表示当前系统时间，ΔT表示预设的时间阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在时间、空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

S23、若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＞ΔT或者t-t_i-T_i＞ΔT；d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′₂)/n＜ΔD，其中d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)表示所述移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹之间的编辑距离，ΔD表示预设的编辑距离阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

S24、若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：则直接判定所述移动终端的当前移动模式为直线模式。

一种基于移动终端移动模式认知的网络切换优化系统，其中，包括：

参考移动模式预先设置模块，用于分析移动终端的历史移动轨迹，建立移动轨迹的时空模型，并预先将移动终端的参历史移动轨迹划分为三种参考移动模式，为所述三种参考移动模式预设相应的网络切换实现优化策略；

移动模式认知模块，用于实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行时间/空间上的匹配，对所述移动终端的当前移动模式进行认知；

切换实现优化模块，用于根据所述移动终端的当前移动模式的认知结果，采用所述参考移动模式相应的网络切换实现优化策略。

所述基于移动终端移动模式认知的网络切换优化系统，其中，所述参考移动模式预先设置模块具体包括：

移动轨迹时空模型构建单元，用于通过对所述移动终端的历史移动轨迹的分析，构建移动轨迹时空模型，所述移动轨迹时空模型为一四元组(N_i，t_i，T_i，p_i)，其中N_i表示第i个接入网络，t_i表示移动终端进入第i个接入网络的时刻，T_i表示移动终端在第i个接入网络内逗留的时间，p_i表示移动终端接入第i个网络的概率；

第一预设单元，用于若所述移动终端在两个相邻的接入网络的边界来回频繁移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为乒乓模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为缓存历史切换信息；

第二预设单元，用于若所述移动终端在相邻的接入网络中一直沿着某条直线朝同一方向移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为直线模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为链路信息预先配置；

第三预设单元，用于若所述移动终端的移动轨迹在相邻的接入网络中呈现无规则移动状态，则判定所述移动终端的参考移动模式为随机模式，并分别参考乒乓模式和直线模式采用相应的网络切换实现优化策略。

所述基于移动终端移动模式认知的网络切换优化系统，其中，所述移动模式认知模块具体包括：

比较单元，用于实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行比较；

第一判定单元，用于若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＜ΔT；t-t_i-T_i＜ΔT，其中N表示移动终端历史接入网络的集合，t_i，actual表示所述移动终端实际接入N_i的时刻，t表示当前系统时间，ΔT表示预设的时间阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在时间、空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

第二判定单元，用于若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＞ΔT或者t-t_i-T_i＞ΔT；d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)/n＜ΔD，其中d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)表示所述移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹之间的编辑距离，ΔD表示预设的编辑距离阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

第三判定单元，用于若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：则直接判定所述移动终端的当前移动模式为直线模式。

本发明所提供的基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法及系统，所述方法具体包括：分析移动终端的历史移动轨迹，建立移动轨迹的时空模型，并预先将移动终端的历史移动轨迹划分为三种参考移动模式，为所述三种参考移动模式预设相应的网络切换实现优化策略；实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行时间/空间上的匹配，对所述移动终端的当前移动模式进行认知；根据所述移动终端的当前移动模式的认知结果，采用所述参考移动模式相应的网络切换实现优化策略。本发明采用了与已知的移动模式相适应的切换实现优化策略，智能化地实现了网络切换过程，进一步保证了移动终端切换过程中通信的连续性和流畅性，使得网络切换实现过程更加智能化，提高了移动终端用户的服务质量。本发明可广泛应用于移动终端用户对服务质量要求较高的移动通信系统。

附图说明

图1是现有技术框架中的网络拓扑示意图。

图2是本发明基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法的较佳实施例的流程图。

图3是本发明基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法的应用实施例流程图。

图4是本发明基于移动终端移动模式认知的网络切换优化系统的较佳实施例的功能模块图。

具体实施方式

本发明公开了基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图2，图2是本发明基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法的较佳实施例的流程图。图2所示的基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法，包括：

步骤S101、分析移动终端的历史移动轨迹，建立移动轨迹的时空模型，并预先将移动终端的历史移动轨迹划分为三种参考移动模式，为所述三种参考移动模式预设相应的网络切换实现优化策略。

本发明实施例中，所述步骤S101具体包括步骤：

S11、通过对所述移动终端的历史移动轨迹的分析，构建移动轨迹时空模型，所述移动轨迹时空模型为一四元组(N_i，t_i，T_i，p_i)，其中N_i表示第i个接入网络，t_i表示移动终端进入第i个接入网络的时刻，T_i表示移动终端在第i个接入网络内逗留的时间，p_i表示移动终端接入第i个网络的概率；

S12、若所述移动终端在两个相邻的接入网络的边界来回频繁移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为乒乓模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为缓存历史切换信息；

S13、若所述移动终端在相邻的接入网络中一直沿着某条直线朝同一方向移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为直线模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为链路信息预先配置；

S14、若所述移动终端的移动轨迹在相邻的接入网络中呈现无规则移动状态，则判定所述移动终端的参考移动模式为随机模式，并分别参考乒乓模式和直线模式采用相应的网络切换实现优化策略。

即，本发明在切换发生之前就提前判断出移动终端的当前移动模式，然后以此决定移动终端以何种方式切换至新的接入网络并采用有针对性的切换实现优化策略，从而使得切换实现过程更加智能化。实际应用中，移动终端的移动模式大致可以分为三种类型：乒乓移动模式、直线移动模式和随机移动模式，不同的移动模式表现出不同的行为特性，具体为：

(1)乒乓移动模式：移动终端在两个相邻的接入网络的边界来回频繁移动，会产生频繁的位置更新，导致大量的位置更新开销和系统通信开销，即所谓的“乒乓效应”。在这种移动模式下可通过延迟释放原接入链路上的资源，如：转交地址和隧道信息等，在本次切换过程中重用之前可用的历史切换信息，减少冗余操作，尽可能消除乒乓效应。

(2)直线移动模式：移动终端在相邻的接入网络中一直沿着某条直线朝同一方向移动。在这种移动模式下可利用移动-流控制传输协议(mSCTP，Mobility Stream Control Transmission Protocol)的“多宿主”的特性，对在目标接入网络中使用的链路信息进行预先配置，从而加快切换过程。

(3)随机移动模式：移动终端的移动轨迹呈现出无规则的特性。从微观的角度来分析，随机移动可归类于乒乓模式和直线模式。因为移动终端在两个相邻接入网络区域间发生切换时，要么重新漫游回到历史接入网络，要么漫游进入一个全新的接入网络。因此，对于这两种情形，可分别参考上述乒乓移动模式和直线移动模式分别进行处理。

步骤S102、实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行时间/空间上的匹配，对所述移动终端的当前移动模式进行认知。

本发明实施例中，所述步骤S102具体包括步骤：

S21、实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行比较；

S22、若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＜ΔT；t-t_i-T_i＜ΔT，其中N表示移动终端历史接入网络的集合，t_i，actual表示所述移动终端实际接入N_i的时刻，t表示当前系统时间，ΔT表示预设的时间阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在时间、空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

S23、若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＞ΔT或者t-t_i-T_i＞ΔT；d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)/n＜ΔD，其中d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)表示所述移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹之间的编辑距离，i大于等于n，ΔD表示预设的编辑距离阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

S24、若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：则直接判定所述移动终端的当前移动模式为直线模式。

由于移动终端的移动行为(包括速度、方向等元素)主要取决于移动用户的需求和目标，移动终端当前的移动轨迹可能由于某些原因发生了偏离，因此，需要将移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹进行匹配。若移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹在时间/空间上基本吻合，则可根据历史移动轨迹中移动模式的划分情况，对移动终端当前移动模式进行认知。

步骤S103、根据所述移动终端的当前移动模式的认知结果，采用所述参考移动模式相应的网络切换实现优化策略。

即，当认知出移动终端当前移动模式后，则可根据移动终端的当前移动模式，采用预设的与之相适应的网络切换优化策略，从而智能化地实现切换过程。

以下将通过具体的应用实施例对本发明做进一步说明。图3是本发明基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法的应用实施例示意图。如图3所示，本发明主要通过如下步骤实现：

步骤1：通过对移动用户每天的行为记录进行分析，发现其移动轨迹具有一定的规律性，具体表现在其所访问的接入网络的顺序、访问某个网络的时间、在该接入网络内的逗留时间等。提取出移动用户的历史移动轨迹，同时引入一个四元组(N_i，t_i，T_i，p_i)来构建移动终端历史移动轨迹的时空模型，作为判断移动终端当前移动模式的参考依据。其中：N_i表示第i个接入网络，t_i表示进入第i个接入网络的时刻，T_i表示在第i个接入网络内逗留的时间，p_i表示接入第i个网络的概率。移动模式作为移动终端的一种行为特性，通常表现为三种典型模式：(1)乒乓模式：移动终端在两个相邻的接入网之间来回频繁移动；(2)直线模式：移动终端一直沿着某条直线朝同一方向移动；(3)随机模式：移动终端的移动轨迹呈现出无规则的特性。

结合各典型移动模式所表现出的行为特性，分别为之设计有针对性的切换实现优化策略(如下所示)，具体为：

(1)乒乓移动，由于移动终端在相邻接入网络的边界来回移动，会产生频繁的位置更新，导致大量的位置更新开销和系统通信开销，即所谓的“乒乓效应”，可通过延迟释放原接入链路上的资源，如：转交地址和隧道信息等，在本次切换过程中重用之前可用的历史切换信息，减少冗余操作，尽可能消除乒乓效应。

(2)直线移动，可利用移动-流控制传输协议(mSCTP，MobilityStream Control Transmission Protocol)的“多宿主”的特性，对在目标接入网络中使用的链路信息进行预先配置，从而加快切换过程。

(3)从微观的角度来分析，随机移动可归类于乒乓模式和直线模式。因为移动终端在两个相邻接入网络区域间发生切换时，要么重新漫游回到历史接入网络，要么漫游进入一个全新的接入网络。因此，对于这两种情形，可分别参考上述方案进行处理。

步骤2：由于移动终端的移动行为(包括速度、方向等元素)主要取决于移动用户的需求和目标，移动终端当前的移动轨迹可能由于某些原因发生了偏离，因此，对移动终端当前移动模式的认知则可归类为多维序列的分类问题。换句话说，这是一个移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹之间的匹配问题。为了能够度量出两个不同轨迹序列之间的差异并量化描述它们之间的匹配程度，采用“编辑距离(Edit Distance)”作为度量标准，具体分以下三种情形进行考虑：

(1)如果移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹时空模型满足如下关系：1)N_i∈N；2)|t_i，actual-t_i|＜ΔT；3)t-t_i-T_i＜ΔT，其中N表示历史接入网络的集合，t_i，actual表示移动终端实际接入N_i的时刻，t表示当前系统时间，ΔT表示时间阈值，则认为移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹在时间、空间上基本吻合。因此，可根据历史移动轨迹中移动模式的划分情况，对移动终端当前移动模式进行认知。

(2)如果移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹时空模型满足如下关系：1)N_i∈N；2)|t_i，actual-t_i|＞ΔT或者t-t_i-T_i＞ΔT，但如果不考虑时间因素，有d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)/n＜ΔD，其中d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)表示移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹之间的编辑距离，ΔD表示编辑距离阈值，则认为移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹在空间上基本吻合。因此，也可根据历史移动轨迹中移动模式的划分情况，认知移动终端的当前移动模式。

(3)如果则认为移动终端偏离了日常的移动轨迹，进入了一个全新的接入网络，可直接认为移动终端当前作直线移动。

步骤3：当获得移动终端当前移动模式的认知结果后，采用与之相适应的切换实现优化策略，智能化切换实现过程。

由上可见，本发明通过分析移动终端的历史行为记录，建立历史移动轨迹的时空模型，并结合移动终端各典型移动模式的行为特性，分别为各典型移动模式设计有针对性的切换实现优化策略。当移动终端的确需要执行切换时，通过匹配移动终端当前的移动轨迹与历史移动轨迹，获得具有时、空联合相关性的移动模式认知结果；然后，采用与认知的移动模式相适应的切换实现优化策略，智能化实现网络切换过程。本发明进一步保证了移动终端切换过程中通信的连续性和流畅性，可广泛应用于移动终端用户对服务质量要求较高的移动通信系统。

基于上述实施例，本发明还提供一种基于移动终端移动模式认知的网络切换优化系统，如图4所示，包括：

参考移动模式预先设置模块100，用于分析移动终端的历史移动轨迹，建立移动轨迹的时空模型，并预先将移动终端的历史移动轨迹划分为三种参考移动模式，为所述三种参考移动模式预设相应的网络切换实现优化策略；具体如上所述。

移动模式认知模块200，用于实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行时间/空间上的匹配，对所述移动终端的当前移动模式进行认知；具体如上所述。

切换实现优化模块300，用于根据所述移动终端的当前移动模式的认知结果，采用所述参考移动模式相应的网络切换实现优化策略；具体如上所述。

进一步地，所述参考移动模式预先设置模块100具体包括：

移动轨迹时空模型构建单元，用于通过对所述移动终端的历史移动轨迹的分析，构建移动轨迹时空模型，所述移动轨迹时空模型为一四元组(N_i，t_i，T_i，p_i)，其中N_i表示第i个接入网络，t_i表示移动终端进入第i个接入网络的时刻，T_i表示移动终端在第i个接入网络内逗留的时间，p_i表示移动终端接入第i个网络的概率；具体如上所述。

第一预设单元，用于若所述移动终端在两个相邻的接入网络的边界来回频繁移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为乒乓模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为缓存历史切换信息；具体如上所述。

第二预设单元，用于若所述移动终端在相邻的接入网络中一直沿着某条直线朝同一方向移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为直线模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为链路信息预先配置；具体如上所述。

第三预设单元，用于若所述移动终端的移动轨迹在相邻的接入网络中呈现无规则移动状态，则判定所述移动终端的参考移动模式为随机模式，并分别参考乒乓模式和直线模式采用相应的网络切换实现优化策略；具体如上所述。

进一步地，所述移动模式认知模块200具体包括：

比较单元，用于实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行比较；具体如上所述。

第一判定单元，用于若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＜ΔT；t-t_i-T_i＜ΔT，其中N表示移动终端历史接入网络的集合，t_i，actual表示所述移动终端实际接入N_i的时刻，t表示当前系统时间，ΔT表示预设的时间阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在时间、空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；具体如上所述。

第二判定单元，用于若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＞ΔT或者t-t_i-T_i＞ΔT；d(N₁，N₂，...，N_n，n′₁，N′₂，...，N′_n)/n＜ΔD，其中d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)表示所述移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹之间的编辑距离，ΔD表示预设的编辑距离阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；具体如上所述。

第三判定单元，用于若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：则直接判定所述移动终端的当前移动模式为直线模式；具体如上所述。

综上所述，本发明所提供的一种基于移动终端移动模式的网络切换优化方法及系统，所述方法具体包括：通过分析移动终端的历史移动轨迹，建立移动轨迹的时空模型，并预先将所述移动终端的历史移动轨迹划分为三种参考移动模式，为所述三种参考移动模式预设相应的网络切换实现优化策略；实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行时间/空间上的匹配，对所述移动终端的当前移动模式进行认知；根据所述移动终端的当前移动模式的认知结果，采用所述参考移动模式相应的网络切换实现优化策略。本发明采用了与已知的移动模式相适应的切换实现优化策略，智能化地实现了网络切换实现过程，进一步保证了移动终端切换过程中通信的连续性和流畅性，可广泛应用于移动终端用户对服务质量要求较高的移动通信系统。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法，其特征在于，包括步骤：

S1、分析移动终端的历史移动轨迹，建立移动轨迹的时空模型，并预先将移动终端的历史移动轨迹划分为三种参考移动模式，为所述三种参考移动模式预设相应的网络切换实现优化策略；

S2、实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行时间/空间上的匹配，对所述移动终端的当前移动模式进行认知；

S3、根据所述移动终端的当前移动模式的认知结果，采用所述参考移动模式相应的网络切换实现优化策略。

2.根据权利要求1所述的基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11、通过对所述移动终端的历史移动轨迹的分析，构建移动轨迹时空模型，所述移动轨迹时空模型为一四元组(N_i，t_i，T_i，p_i)，其中N_i表示第i个接入网络，t_i表示移动终端进入第i个接入网络的时刻，T_i表示移动终端在第i个接入网络内逗留的时间，p_i表示移动终端接入第i个网络的概率；

S12、若所述移动终端在两个相邻的接入网络的边界来回频繁移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为乒乓模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为缓存历史切换信息；

S13、若所述移动终端在相邻的接入网络中一直沿着某条直线朝同一方向移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为直线模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为链路信息预先配置；

S14、若所述移动终端的移动轨迹在相邻的接入网络中呈现无规则移动状态，则判定所述移动终端的参考移动模式为随机模式，并分别参考乒乓模式和直线模式采用相应的网络切换实现优化策略。

3.根据权利要求2所述的基于移动终端移动模式认知的网络切换优化方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21、实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行比较；

S22、若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＜ΔT；t-t_i-T_i＜ΔT，其中N表示移动终端历史接入网络的集合，t_i，actual表示所述移动终端实际接入N_i的时刻，t表示当前系统时间，ΔT表示预设的时间阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在时间、空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

S23、若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＞ΔT或者t-t_i-T_i＞ΔT；d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)/n＜ΔD，其中d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)表示所述移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹之间的编辑距离，ΔD表示预设的编辑距离阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

S24、若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：则直接判定所述移动终端的当前移动模式为直线模式。

4.一种基于移动终端移动模式认知的网络切换优化系统，其特征在于，包括：

参考移动模式预先设置模块，用于分析移动终端的历史移动轨迹，建立移动轨迹的时空模型，并预先将移动终端的历史移动轨迹划分为三种参考移动模式，为所述三种参考移动模式预设相应的网络切换实现优化策略；

移动模式认知模块，用于实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行时间/空间上的匹配，对所述移动终端的当前移动模式进行认知；

切换实现优化模块，用于根据所述移动终端的当前移动模式的认知结果，采用所述参考移动模式相应的网络切换实现优化策略。

5.根据权利要求4所述基于移动终端移动模式认知的网络切换优化系统，其特征在于，所述参考移动模式预先设置模块具体包括：

移动轨迹时空模型构建单元，用于通过对所述移动终端的历史移动轨迹的分析，构建移动轨迹时空模型，所述移动轨迹时空模型为一四元组(N_i，t_i，T_i，p_i)，其中N_i表示第i个接入网络，t_i表示移动终端进入第i个接入网络的时刻，T_i表示移动终端在第i个接入网络内逗留的时间，p_i表示移动终端接入第i个网络的概率；

第一预设单元，用于若所述移动终端在两个相邻的接入网络的边界来回频繁移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为乒乓模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为缓存历史切换信息；

第二预设单元，用于若所述移动终端在相邻的接入网络中一直沿着某条直线朝同一方向移动，则判定所述移动终端的参考移动模式为直线模式，并设定相应的网络切换实现优化策略为链路信息预先配置；

第三预设单元，用于若所述移动终端的移动轨迹在相邻的接入网络中呈现无规则移动状态，则判定所述移动终端的参考移动模式为随机模式，并分别参考乒乓模式和直线模式采用相应的网络切换实现优化策略。

6.根据权利要求5所述基于移动终端移动模式认知的网络切换优化系统，其特征在于，所述移动模式认知模块具体包括：

比较单元，用于实时监测所述移动终端的当前移动轨迹，并将所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹进行比较；

第一判定单元，用于若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＜ΔT；t-t_i-T_i＜ΔT，其中N表示移动终端历史接入网络的集合，t_i，actual表示所述移动终端实际接入N_i的时刻，t表示当前系统时间，ΔT表示预设的时间阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在时间、空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

第二判定单元，用于若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：N_i∈N；|t_i，actual-t_i|＞ΔT或者t-t_i-T_i＞ΔT；d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)/n＜ΔD，其中d(N₁，N₂，...，N_n，N′₁，N′₂，...，N′_n)表示所述移动终端当前移动轨迹与历史移动轨迹之间的编辑距离，ΔD表示预设的编辑距离阈值，则判定所述移动终端的当前移动轨迹与所述历史移动轨迹在空间上匹配成功，根据所述参考移动模式设定所述移动终端的当前移动模式；

第三判定单元，用于若所述当前移动轨迹与所述历史移动轨迹满足如下关系：则直接判定所述移动终端的当前移动模式为直线模式。