[發明專利]基于移動預測的異構網絡預切換方法

無效

• 申請號: 201210042588.8
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102547833A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 唐良瑞;蔡明明;祁兵;孫毅;羅軒
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08;H04W36/18;H04W36/30
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.基于移動預測的異構網絡預切換方法，其特征在于，它包括以下步驟：

1)將終端進行預切換的物理時延作為記錄終端移動信息的時間間隔Δt；根據移動終端內置的GPS以Δt的時間間隔對其位置信息進行記錄，移動終端的位置信息包括終端的坐標、速度和接收到當前網絡WLAN的信號質量Q_j；

2)由步驟1)給出的移動終端的位置信息，根據移動預測算法預測終端t_j+1時刻的位置坐標并通過信號質量計算公式預測t_j+1時刻的終端信號質量Q_j+1；

3)設定最差信號質量Q_LD＝9.8064×10^-10W，將其與Q_j+1進行比較，若Q_j+1∈(9.7×10^-10，1.8×10^-9)，則進行下一步驟，否則返回步驟1)；

4)根據終端在t_j時刻坐標和終端在t_j+1時刻的坐標的預測值計算預切換的門限系數a；并得到預切換門限值Q_LGD；

5)將預切換門限值Q_LGD分別與Q_j、Q_j+1進行比較，若Q_j＞Q_LGD且Q_j+1＜Q_LGD，則進入步驟6)；若Q_j＞Q_LGD且Q_j+1＞Q_LGD，則返回步驟1)；

6)當終端信號質量下降至Q_LGD時，開始執行預切換過程，完成后返回步驟1)。

2.根據權利要求1所述的基于移動預測的異構網絡預切換方法，其特征在于，所述步驟2)包括以下步驟：

201)采用步驟1)中的時間間隔Δt，在歷史記錄中取前n個時刻終端的移動速度與終端的當前速度一并作為預測樣本值，n取5～8；

終端速度為矢量，則給定的n+1個樣本值以矢量形式將其分解在x，y軸上的坐標表示如下式所示：

202)建立多項式表示終端速度的變化形式，再代入步驟201)中n+1個樣本值計算多項式的各項系數；

用多項式表示終端在t_j-n時刻至t_j時刻的時間段內變化的函數，使用下式表示：

設ti表示第i個樣本點的時刻，且t_j-n≤t_i≤t_j，此時移動終端速度的樣本值為則預測數列與樣本值的誤差B用下式表示：

B=Σi=j-nj-1[V→i-(b→0+b→1i+b→2i2···+b→kik)]2]]>

為求出系數組將b₀-b_k分別視為一個變量，當誤差B為最小值時，可令B對每個變量偏導數為零，則能得到k階方程組，如下式所示：

b→0(Σi=1ni0)+b→1(Σi=1ni1)+···+b→k(Σi=1nik)=Σi=1ni0V→ib→0(Σi=1ni1)+b→1(Σi=1ni2)+···+b→k(Σi=1nik+1)=Σi=1ni1V→i...........................b→0(Σi=1nik)+b→1(Σi=1nik+1)+···+b→k(Σi=1ni2k)=Σi=1nikV→i]]>

通過高斯消元法解出系數組的值，將其代入中，得到速度多項式的表達式根據表達式的變化趨勢，預測終端在t_j+1時刻的速度，如下式所示：

203)對所得多項式進行修正，具體說明如下：

為實際的終端速度樣本點，表示修正前終端在t_j+1時刻速度的預測值，即為步驟202)中由預測出來的速度值，表示修正后終端在t_j+1時刻速度的預測值，表示修正的誤差值，表示t_i時刻的實際速度樣本值，令

則修正后的樣本值可由下式得到：

上式中，表示t_i時刻終端速度實際樣本值的修正值，表示t_i時刻終端速度的預測值與實際樣本值的誤差值；將取代步驟202)中的然后重復步驟202)就能得到修正后的多項式預測曲線

204)根據修正后的多項式預測曲線求出t_j+1時刻的終端的速度的預測值

205)根據修正前在t_j時刻終端速度的預測值和修正后t_j+1時刻的終端的速度的預測值通過下式計算得到終端t_j+1時刻的坐標的預測值

206)由終端t_j+1時刻的坐標的預測值得到t_j+1時刻終端與基站的距離的預測值d_j+1，并結合單位距離d₀、信號衰減單位距離接收到的信號質量P(d₀)以及平坦衰落信道的衰減指數β，通過以下公式得到t_j+1時刻的終端信號質量的預測值Q_j+1：

Qj+1=-10βP(d0)log2(dj+1d0).]]>

3.根據權利要求1所述的基于移動預測的異構網絡預切換方法，其特征在于，所述步驟4)包括以下步驟：

假設t_j時刻開啟預切換機制，通過基站的坐標終端在t_j時刻坐標和終端在t_j+1時刻的坐標的預測值可分別求出終端處于t_j時刻、t_j+1時刻與基站的距離d_j、d_j+1；若t_j時刻開始執行預切換過程，則有d_LGD＝d_j，d_LD＝d_j+1；根據以下兩式能得到預切換過程中的切換門限系數a；

Δd＝d_LD-d_LGD

a=|1-Δdd0(QLDP(d0))1β|-β]]>

根據下式計算出預切換門限值Q_LGD：Q_LGD＝aQ_LD。