一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法。该方法包括：获取待切换车辆采用接入网络的网络状态和车辆参数；根据网络状态确定接入网络的实际吞吐量；当实际吞吐量不小于待切换车辆所需数据速率，则将接入网络纳入备选网络集合中；获取切换网络的网络参数；根据网络参数确定QoS圆形区域的半径；根据半径，采用SmoothRWP移动模型，确定接入距离；获取待切换车辆选择切换网络进行切换的概率；根据概率以及接入距离确定切换网络的QoS圆形区域的实际半径；根据实际半径以及半径确定备选网络集合中的切换网络的网络利用率；根据网络利用率确定最优网络，并根据最优网络进行切换。本发明专利技术，具有适用场景广泛，可执行性高，执行结果准确的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法及系统
本专利技术涉及车联网通信
，特别是涉及一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法及系统。
技术介绍
车联网作为智慧交通的重要手段，将汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合，实现了车与车、车与路、车与行人、车与云平台等全方位的网络连接。然而单一类型的网络无法满足车联网中低时延、高可靠的通信需求，逐渐趋于融合的异构网络成为下一代车联网的发展趋势。为了使车辆在异构网络环境中充分利用网络资源，并根据业务需求和移动特性切换至最佳的接入网络，研究车联网垂直切换技术成为关键。当前车联网中的业务类型大致可分为两类：一类是驾驶安全类业务，主要包含自动驾驶、远程驾驶及交通预警等。另一类是信息服务类业务，大多需要较高的带宽和网络吞吐量，但往往是时延不敏感的，所涉及到的应用领域包含车载娱乐、视频直播、动态地图及天气情况预报等。在异构车联网中每一个车辆相当于一个通信节点，其车载单元(OBU，OnBoardUnit)上配备有多种接口可接入不同的通信网络(如：5G、LTE、Wi-Fi及WiMAX等)。不同接入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法，其特征在于，包括：/n获取待切换车辆采用接入网络的网络状态和车辆参数；所述网络状态包括：接入网络分配的最大数据速率、各接入车辆已分配数据速率以及信道带宽；所述车辆参数包括待切换车辆所需数据速率、待切换车辆的地理位置、待切换车辆的速度与方向角、开销、安全性以及能耗；/n根据所述网络状态确定接入网络的实际吞吐量；/n判断所述接入网络的实际吞吐量是否小于所述待切换车辆所需数据速率，得到第一判断结果；/n若所述第一判断结果为所述接入网络的实际吞吐量不小于所述待切换车辆所需数据速率，则将所述接入网络纳入备选网络集合中；纳入所述备选网络集合中的接入网络作为切换网...

【技术特征摘要】
1.一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法，其特征在于，包括：
获取待切换车辆采用接入网络的网络状态和车辆参数；所述网络状态包括：接入网络分配的最大数据速率、各接入车辆已分配数据速率以及信道带宽；所述车辆参数包括待切换车辆所需数据速率、待切换车辆的地理位置、待切换车辆的速度与方向角、开销、安全性以及能耗；
根据所述网络状态确定接入网络的实际吞吐量；
判断所述接入网络的实际吞吐量是否小于所述待切换车辆所需数据速率，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果为所述接入网络的实际吞吐量不小于所述待切换车辆所需数据速率，则将所述接入网络纳入备选网络集合中；纳入所述备选网络集合中的接入网络作为切换网络；
获取所述备选网络集合中的切换网络的网络参数；所述网络参数包括：网络发射功率、与路径损耗相关联的衰落余量、网络接入点与车辆之间的天线增益、信道带宽以及噪声功率；
根据所述网络参数确定QoS圆形区域的半径；所述QoS圆形区域为以接入点或基站为圆心的圆形区域；所述待切换车辆处于所述QoS圆形区域时，获取请求的数据传输速率；
根据所述QoS圆形区域的半径，采用SmoothRWP移动模型，确定接入距离；所述接入距离为所述待切换车辆在QoS圆形区域经过切换延时与接入点的距离；
获取所述待切换车辆选择所述切换网络进行切换的概率；
根据所述概率以及所述接入距离确定所述切换网络的QoS圆形区域的实际半径；
根据所述QoS圆形区域的实际半径以及所述QoS圆形区域的半径确定所述备选网络集合中的切换网络的网络利用率；
根据所述网络利用率确定最优网络，并根据所述最优网络进行切换。


2.根据权利要求1所述的一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法，其特征在于，所述根据所述网络状态确定接入网络的实际吞吐量，具体包括：
利用公式确定接入网络的实际吞吐量；
其中，Tiact为接入网络的实际吞吐量，Li为接入网络的当前负载，为接入网络分配的最大数据速率。


3.根据权利要求1所述的一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法，其特征在于，所述根据所述网络参数确定QoS圆形区域的半径，具体包括：
利用公式确定QoS圆形区域的半径；
其中，为QoS圆形区域的半径，PTX为网络发射功率，γ、α、β均为常量，PF为与路径损耗相关联的衰落余量，以克服阴影衰落效应，G为网络接入点与车辆之间的天线增益，Pavg为接收到的平均信号功率，fc为接入网载波频。


4.根据权利要求3所述的一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法，其特征在于，所述根据所述QoS圆形区域的半径，采用SmoothRWP移动模型，确定接入距离，具体包括：
利用公式确定接入距离；
其中，LD为接入距离，dh为车辆在切换延时段内的行驶距离，cos(θpre)为，d1、d2为移动距离，θ′mid和θ′end为实际方向角，td为切换延时，rb为经过设定时间间隔后与基站的距离，rc为经过两个设定时间间隔后与基站的距离，tslot为设定时间间隔。


5.根据权利要求1所述的一种基于用户业务感知的车辆垂直切换方法，其特征在于，所述根据所述网络利用率确定最优网络，并根据所述最优网络进行切换，之前还包括：
若所述网络利用率全部为零或者为空集，则选择数据传输速率最高的5G网络进行切换。


6.一种基于用户业务感知的车辆垂直切换系统，其特征在于，包括：
参数获取模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟，洪高风，温绮丽，张宏科，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11