[發明專利]面向最大交付能力的車載異構網絡垂直切換方法

有效

• 申請號: 201610980691.5
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN106792432B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 趙祥模;李驍馳;徐志剛;王潤民;張立成;閔海根;孫朋朋;王振;李楠;胡錦超
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H04W4/80
• 分類號: H04W4/80;H04W4/40;H04W28/08;H04W36/00;H04W36/14;H04W36/22;H04L29/08
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

1.面向最大交付能力的車載異構網絡垂直切換方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，引入初始值為0的切換計數器switch_counter1；

步驟2,某一車載終端以專用短程通信為初始通信方式，發布自身運動信息；所述車載終端同時在不同網絡上接收其他車輛的運動信息，并根據接收到的運動信息得到不同網絡上的車輛數目，并分別計算不同網絡上的傳輸時延、丟包率以及時延抖動；

步驟3，利用步驟2得到的專用短程通信上的傳輸時延和丟包率，判斷專用短程通信性能是否滿足需求，若滿足需求，switch_counter1計數器減半，執行步驟4；若不滿足需求，則切換計數器switch_counter1加1，并生成隨機數j，當j小于switch_counter1/50時，執行步驟5，否則返回步驟2；

步驟4，利用步驟2中所述的車載終端接收到的來自專用短程通信的運動信息進行實時處理，若在一個廣播周期內通過所述車載終端感知到的專用短程通信網絡上的車輛數大于影響網絡性能的閾值，執行切換判斷流程；否則，返回步驟2；

所述切換判斷流程：首先建立概率函數，車載終端切換至非專用短程通信的概率為x為閾值，其中p為概率修正參數，i＝1，以保證盡可能多的車輛保持在車載異構網絡中；生成隨機數j屬于(0,1)，當j小于切換概率時進行切換，即執行步驟5，否則返回步驟2；

步驟5，針對步驟2得到的不同網絡上的傳輸時延、丟包率以及時延抖動，進行歸一化處理，得到歸一化后的不同網絡上的傳輸時延、丟包率以及時延抖動；利用歸一化后的不同網絡上的傳輸時延、丟包率以及時延抖動采用層次分析法構造比較矩陣W；

步驟6，求比較矩陣W的最大特征值，根據最大特征值計算時延權重、丟包率權重和時延抖動權重；

步驟7，根據時延權重、丟包率權重和時延抖動權重選擇切換的目標網絡；

步驟8，將當前網絡切換至目標網絡；

步驟9，引入初始值為0的切換計數器switch_counter2；

步驟10，計算專用短程通信上的傳輸時延和丟包率，判斷專用短程通信性能是否滿足需求，若不滿足需求且switch_counter2不為0，switch_counter2減1，進入步驟11，若switch_counter2為0則直接進入步驟11；若滿足需求，則switch_counter2加1，車載終端生成隨機數r，若r<(switch_counter2/50),則切換至專用短程通信，并返回步驟1，否則進入步驟11；

步驟11，計算當前網絡上的傳輸時延和丟包率，判斷當前網絡性能是否滿足需求，若滿足，則返回步驟5，否則執行步驟10；

所述步驟2中的計算不同網絡上的傳輸時延、丟包率以及時延抖動，采用的公式如下：

其中，t₀為車載終端收到的信標的本地時間；t_j為第i個網絡內第j輛車的信標內包含的時間戳；n_iamount為最近1s內車載終端通過信標感知到第i個網絡內的車輛總數；n_i為當前0.1s周期內載終端通過信標感知到第i個網絡內的車輛數；f_jtRTT為當前周期內車載終端與第i個網絡內第j輛車的通信時延，f_j(t-1)RTT為上一個beacon周期車載終端與第i個網絡內第j輛車的通信時延；f_iRTT為第i個網絡上的傳輸時延，f_iPLR為第i個網絡上的丟包率，f_i(jit)為第i個網絡上的時延抖動；

所述步驟3中的利用步驟2得到的專用短程通信上的傳輸時延和丟包率，判斷專用短程通信性能是否滿足需求，具體方法如下：

若專用短程通信上的傳輸時延大于車載異構網絡所能接受的最大RTT時延且專用短程通信上的丟包率大于車載異構網絡所能接受的最大丟包率，則專用短程通信性能不滿足需求；否則，專用短程通信性能滿足需求；

所述步驟5中的針對步驟2得到的不同網絡上的傳輸時延、丟包率以及時延抖動，進行歸一化處理，得到歸一化后的不同網絡上的傳輸時延、丟包率以及時延抖動；采用公式如下：

其中，F_RTT為車載異構網絡所能接受的最大RTT時延；F_PLR為車載異構網絡所能接受的最大丟包率；和分別為歸一化后的不同網絡上的傳輸時延、丟包率以及時延抖動；

所述步驟7中的根據時延權重、丟包率權重和時延抖動權重選擇切換的目標網絡；具體包括以下步驟：

計算各個網絡對應的效用值：

其中W₁為時延權重，W₂為丟包率權重，W₃為時延抖動權重；

選取最大的效用值對應的網絡，作為目標網絡。