阅读说明：本技术 一种5g网络自动切换方法、装置及存储介质 (Automatic switching method and device for 5G network and storage medium ) 是由 王宏民 唐衡云 张密 陈邦印 王建生 康献民 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种5G网络自动切换方法、装置及存储介质,其中网络自动切换方法包括对与用户交互的数据通过聚类方法分组；构建每组数据在5G网络中传输的传输网络；对要传输的数据分组并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道自动切换。通过路径规划,在服务质量、移动性和移动带宽具有良好的表现。(The invention discloses a method, a device and a storage medium for automatically switching a 5G network, wherein the method for automatically switching the network comprises the steps of grouping data interacted with a user by a clustering method; constructing a transmission network for transmitting each group of data in the 5G network; and selecting the nearest transmission path and the transmission channel with the optimal signal for the data packet to be transmitted according to the packet type and automatically switching. The path planning has good performance in service quality, mobility and mobile bandwidth.)

一种5G网络自动切换方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及5G网络技术领域，特别是一种5G网络自动切换方法、装置及存储介质。

背景技术

5G网络是现在新兴的网络模式，具有比以往的网络模式更快的传输速度和更低的时延。5G网络的一个重要目标是通过提供一个合格、快捷的网络切换。5G网络切换具有三个主要指标：服务质量、移动性和移动带宽。如何使5G网络切换在该三个指标上具有更好的表现，是目前该领域的一个重要课题。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种5G网络自动切换方法、装置及存储介质，在服务质量、移动性和移动带宽具有良好的表现。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明的第一方面，一种5G网络自动切换方法，包括以下步骤：

对与用户交互的数据通过聚类方法分组；

构建每组数据在5G网络中传输的传输网络，其中所述传输网络包括多条传输路径，每条所述传输路径包括若干条信道；

对要传输的数据分组并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道自动切换。

根据本发明的第一方面，所述对与用户交互的数据通过聚类方法分组包括以下步骤：

生成中心点：生成三个中心点，三个所述中心点包括文本类的中心点、音频类的中心点和视频类的中心点；

分类数据：将所述数据分类到与所述中心点的距离最近的一类

计算中心点：根据每个类别的数据，重新计算三个所述中心点；

重复所述分类数据和所述计算中心点步骤，直至三个所述中心点均无变化。

根据本发明的第一方面，所述对与用户交互的数据通过聚类方法分组还包括以下步骤：分类完成后，计算损失函数，所述损失函数具体为：

其中，μ_j为第j个中心点，t_i为第i个类别，x_i为数据。

根据本发明的第一方面，所述数据与所述中心点的距离为

其中μ_j为第j个中心点，x_i为数据，p取值为1或2。

根据本发明的第一方面，在所述构建每组数据在5G网络中传输的传输网络的步骤中，针对每组数据，具体有以下步骤：

提取单组数据的特征；

以5G网络为基础，构建以基站作为节点的决策树；

从单组数据内有放回地选取m个数据构成训练集，作为根节点的样本并从根节点开始依次训练，其中根节点为离用户最近的基站，训练过程具体为：

从随机选择的n个特征中得到最优的一个特征k；

从当前节点的样本得到具有特征k的数据；

当具有特征k的数据的数量小于划分阈值，将该具有特征k的数据划分至左节点，否则划分至右节点；

循环训练过程直至训练完所有节点，得到单组数据在5G网络中传输的传输网络。

本发明的第二方面，一种5G网络自动切换装置，应用如本发明第一方面所述的5G网络自动切换方法，其特征在于，包括：

分组模块，用于对与用户交互的数据通过聚类方法分组；

网络构建模块，用于构建每组数据在5G网络中传输的传输网络，其中所述传输网络包括多条传输路径，每条所述传输路径包括若干条信道；

切换模块，用于对要传输的数据分组并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道自动切换。

本发明的第三方面，一种5G网络自动切换装置，包括：

处理器；以及

用于储存处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

对与用户交互的数据通过聚类方法分组；

构建每组数据在5G网络中传输的传输网络，其中所述传输网络包括多条传输路径，每条所述传输路径包括若干条信道；

对要传输的数据分组并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道自动切换。

本发明的第四方面，一种存储介质，存储有多条可执行指令，所述可执行指令能被处理器加载并执行：

对与用户交互的数据通过聚类方法分组；

构建每组数据在5G网络中传输的传输网络，其中所述传输网络包括多条传输路径，每条所述传输路径包括若干条信道；

对要传输的数据分组并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道自动切换。

上述技术方案，通过根据数据的相似性将数据分类到不同的组中；构建传输网络，使易于搜索和发现下一个切换目标，使数据集以正确的方式移动。在构建完网络后，即可对要传输的数据根据其分组类别按照之前已构建完成的网络进行规划传输路径并实现传输路径或传输信道的自动切换。在服务质量、移动性和移动带宽具有良好的表现。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例一种5G网络自动切换方法的步骤图；

图2是步骤S100的具体步骤图；

图3是步骤S200的具体步骤图；

图4是本发明实施例一种5G网络自动切换装置的结构图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，本发明的一个实施例，提供了一种5G网络自动切换方法，包括以下步骤：

步骤S100、对与用户交互的数据通过聚类方法分组；

步骤S200、构建每组数据在5G网络中传输的传输网络，其中传输网络包括多条传输路径，每条传输路径包括若干条信道；

步骤S300、对要传输的数据分组并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道自动切换。

网络切换，是将即将到来的数据或正在传输的数据从一个通道网络切换至下一个通道网络的过程。首先，根据数据的相似性将数据分类到不同的组中；然后构建传输网络，使易于搜索和发现下一个切换目标，使数据集以正确的方式移动。在构建完网络后，即可对要传输的数据根据其分组类别按照之前已构建完成的网络进行规划传输路径并实现传输路径或传输信道的自动切换。一条传输路径具有多条传输信道，当一条信道收到干扰，则可以切换其他信道。服务质量体现在用户端，给出指定带宽容量所需的网络切换路径；移动性，体现在用户在快速移动时，从一个区转移至另一个区，能自动给出最优的切换路径，避免信号的损失；移动性带宽，在网络切换过程中会考虑到带宽容量，避免带宽容量不足，使网络变慢。需要说明的是，该网络切换方法同样适用于4G网络，或4G与5G网络间的切换。

参照图2，进一步，步骤S100包括以下步骤：

步骤S110、生成中心点：生成三个中心点，三个中心点包括文本类的中心点、音频类的中心点和视频类的中心点；在其他实施例中，可以生成更多的中心点，例如四个或四个以上，类型可以是还包括图像等；

步骤S120、分类数据：将数据分类到与中心点的距离最近的一类；

步骤S130、计算中心点：根据每个类别的数据，重新计算三个中心点；

步骤S140、重复步骤S120和步骤S130，直至三个中心点均无变化，使数据达到完全收敛的效果。

进一步，步骤S100还包括以下步骤：

步骤S150、分类完成后，计算损失函数，损失函数具体为：

其中，μ_j为第j个中心点，t_i为第i个类别，x_i为数据。通过损失函数能计算分类完成后中心点偏移带来的损失，有利于后续的优化。

进一步，数据与中心点的距离为

其中μ_j为第j个中心点，x_i为数据，p取值为1或2。当p取值为1时，计算得到数据与中心点的欧式距离；当p取值为2时，计算得到数据与中心点的曼哈顿距离。

参照图3，进一步，在步骤S200中，针对每组数据，具体有以下步骤：

步骤S210、提取单组数据的特征；

步骤S220、以5G网络为基础，构建以基站作为节点的决策树；

步骤S230、从单组数据内有放回地选取m个数据构成训练集，作为根节点的样本并从根节点开始依次训练，其中根节点为离用户最近的基站，训练过程具体为：

步骤S231、从随机选择的n个特征中得到最优的一个特征k；

步骤S232、从当前节点的样本得到具有特征k的数据；

步骤S233、当具有特征k的数据的数量小于划分阈值，将该

步骤S234、具有特征k的数据划分至左节点，否则划分至右节点；

步骤S240、循环训练过程直至训练完所有节点，得到单组数据在5G网络中传输的传输网络。

在该过程中，通过数据的随机性选取和特征的随机选取，消除过拟合问题，提升多样性，提升传输网络的性能。

构建传输网络在预测和预报中起着重要的作用。当用户使用手机从一个单元所覆盖的区域移动到另一个单元所覆盖的区域时，为了避免在手机超出第一个单元的范围时呼叫终止，将呼叫转移到第二个单元。为了避免干扰，当手机所使用的信道受到干扰时，将该小区转移到同一小区的不同信道或另一小区的不同信道，同时也是为了减少近距离效应对较小相邻手机的干扰。

由于对同个种类的多个数据训练，已经得到最优或相对最优的路径。对要传输的数据分组，并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道，在最优路径堵塞时，则选择相对最优的路径，按优先级逐级选择，实现5G网络自动切换。

参照图4，本发明的另一个实施例，提供了一种5G网络自动切换装置，应用上述的5G网络自动切换方法，其特征在于，包括：

分组模块100，用于对与用户交互的数据通过聚类方法分组；

网络构建模块200，用于构建每组数据在5G网络中传输的传输网络，其中传输网络包括多条传输路径，每条传输路径包括若干条信道；

切换模块300，用于对要传输的数据分组并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道自动切换。

分组模块100、网络构建模块200和切换模块300设置在云平台上，通过云计算快速计算出最优路径，并通过tcp/ip协议的连接发送至用户。

本发明的另一个实施例，提供了一种5G网络自动切换装置，包括：

处理器；以及

用于储存处理器可执行指令的存储器；

其中，处理器被配置为：

对与用户交互的数据通过聚类方法分组；

构建每组数据在5G网络中传输的传输网络，其中传输网络包括多条传输路径，每条传输路径包括若干条信道；

对要传输的数据分组并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道自动切换。

本发明的另一个实施例，提供了一种存储介质，存储有多条可执行指令。存储介质可以是ROM、随机存取存储器、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。可执行指令能被处理器加载并执行：

对与用户交互的数据通过聚类方法分组；

构建每组数据在5G网络中传输的传输网络，其中传输网络包括多条传输路径，每条传输路径包括若干条信道；

对要传输的数据分组并按照分组的类别选择最近的传输路径及信号最优的传输信道自动切换。

以上，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。