[發明專利]一種基于用戶業務感知的車輛垂直切換方法及系統

有效

• 申請號: 202110262769.0
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112996071B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 蘇偉;洪高風;溫綺麗;張宏科
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00;H04W36/14;H04W36/30;H04W36/32;H04W4/40
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種基于用戶業務感知的車輛垂直切換方法，其特征在于，包括：

獲取待切換車輛采用接入網絡的網絡狀態和車輛參數；所述網絡狀態包括：接入網絡分配的最大數據速率、各接入車輛已分配數據速率以及信道帶寬；所述車輛參數包括待切換車輛所需數據速率、待切換車輛的地理位置、待切換車輛的速度與方向角、開銷、安全性以及能耗；

根據所述網絡狀態確定接入網絡的實際吞吐量；

判斷所述接入網絡的實際吞吐量是否小于所述待切換車輛所需數據速率，得到第一判斷結果；

若所述第一判斷結果為所述接入網絡的實際吞吐量不小于所述待切換車輛所需數據速率，則將所述接入網絡納入備選網絡集合中；納入所述備選網絡集合中的接入網絡作為切換網絡；

獲取所述備選網絡集合中的切換網絡的網絡參數；所述網絡參數包括：網絡發射功率、與路徑損耗相關聯的衰落余量、網絡接入點與車輛之間的天線增益、信道帶寬以及噪聲功率；

根據所述網絡參數確定QoS圓形區域的半徑；所述QoS圓形區域為以接入點或基站為圓心的圓形區域；所述待切換車輛處于所述QoS圓形區域時，獲取請求的數據傳輸速率；

根據所述QoS圓形區域的半徑，采用Smooth RWP移動模型，確定接入距離；所述接入距離為所述待切換車輛在QoS圓形區域經過切換延時與接入點的距離；

獲取所述待切換車輛選擇所述切換網絡進行切換的概率；

根據所述概率以及所述接入距離確定所述切換網絡的QoS圓形區域的實際半徑；

根據所述QoS圓形區域的實際半徑以及所述QoS圓形區域的半徑確定所述備選網絡集合中的切換網絡的網絡利用率；

根據所述網絡利用率確定最優網絡，并根據所述最優網絡進行切換；

所述根據所述網絡狀態確定接入網絡的實際吞吐量，具體包括：

利用公式確定接入網絡的實際吞吐量；

其中，T_i^act為接入網絡的實際吞吐量，L_i為接入網絡的當前負載，所述當前負載為接入同一網絡車輛所需的數據速率，為接入網絡分配的最大數據速率；

所述根據所述網絡參數確定QoS圓形區域的半徑，具體包括：

利用公式確定QoS圓形區域的半徑；

其中，r_i^QoS為QoS圓形區域的半徑，P_TX為網絡發射功率，γ、α、β均為常量，P_F為與路徑損耗相關聯的衰落余量，以克服陰影衰落效應，G為網絡接入點與車輛之間的天線增益，P_avg為接收到的平均信號功率，f_c為接入網載波頻；

所述根據所述QoS圓形區域的半徑，采用Smooth RWP移動模型，確定接入距離，具體包括：

利用公式確定接入距離；

其中，L_D為接入距離，d_h為車輛在切換延時段內的行駛距離，θ_pre為歷史速度的方向角，d₁、d₂為移動距離，θ′_mid和θ′_end為實際方向角，t_d為切換延時，r_b為經過設定時間間隔后與基站的距離，r_c為經過兩個設定時間間隔后與基站的距離，t_slot為設定時間間隔。

2.根據權利要求1所述的一種基于用戶業務感知的車輛垂直切換方法，其特征在于，所述根據所述網絡利用率確定最優網絡，并根據所述最優網絡進行切換，之前還包括：

若所述網絡利用率全部為零或者為空集，則選擇數據傳輸速率最高的5G網絡進行切換。