一种基于随机接入空口时延的SIM切换方法技术

本发明专利技术涉及一种基于随机接入空口时延的SIM切换方法。引入随机接入空口时延，作为比较不同网络的无线信道质量和无线信道拥塞情况的基准；基于随机接入空口时延，通过比较不同SIM的随机接入空口时延评选网络好坏，始终选取最佳网络进行驻留。本发明专利技术保证5G远程通信模块始终驻留在最佳网络环境下。块始终驻留在最佳网络环境下。块始终驻留在最佳网络环境下。

【技术实现步骤摘要】
一种基于随机接入空口时延的SIM切换方法


[0001]本专利技术属于可靠通信领域，具体涉及一种基于随机接入空口时延的SIM切换方法。

技术介绍

[0002]在电网系统中，电力采集终端是一种重要的业务终端，它可以采集电表、各类传感器的数据，并通过预留通信仓，集成5G远程通信模块，通过5G连接将采集的数据回传给业务主站。5G远程通信模块具备SIM卡槽，可通过向运营商购买SIM卡获取网络连接。常见的电力采集终端包括能源控制器相同、集中器、专变采集终端、台区智能融合终端、三相表等，均需通过配套的5G远程通信模块获取5G网络连接。
[0003]现有5G远程通信模块可嵌入两个或多个用户身份识别模块(SIM)，用户身份识别模块形态可以是普通的可插拔SIM卡，也可是eSIM芯片。每个用户身份识别模块对应一个电信运营商，可为5G远程通信模块在对应运营商网络下接入网络提供合法身份信息，使其具备在对应运营商5G网络下的接入能力。以上方案中，通过集成多个SIM，5G远程通信模块提升了通信可靠性，当一个SIM因环境因素或者网络覆盖差导致无法连接时，可切换备用SIM，保证通信可靠性。
[0004]随机接入过程是5G远程通信模块在接入网络时的初始步骤，用于5G远程通信模块与5G基站上行同步。随机接入流程如图1所示。
[0005]随机接入流程包括MSG1～MSG4消息，其中，MSG1用于终端向网络发起随机接入申请，MSG2用于终端的上行时间同步，MSG3～MSG4用于随机接入冲突解决。当终端收到MSG4消息后，表示已完成随机接入。之后，终端发送MSG5消息，用于发起附着网络的请求。
[0006]对于集成多用户身份识别模块(SIM)的5G远程通信模块，现有机制无法准确判断出哪个SIM下网络情况最佳，从而无法保证终端始终驻留于最佳网络环境下，无法进一步提升通信可靠性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于随机接入空口时延的SIM切换方法，用于控制5G远程通信模块不同用户身份识别模块(SIM)之间的切换，保证5G远程通信模块始终驻留在最佳网络环境下。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于随机接入空口时延的SIM切换方法，引入随机接入空口时延，作为比较不同网络的无线信道质量和无线信道拥塞情况的基准；基于随机接入空口时延，通过比较不同SIM的随机接入空口时延评选网络好坏，始终选取最佳网络进行驻留。
[0009]相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0010]1、基于随机接入空口时延的SIM切换机制，为远程通信模块引入了自适应SIM切换策略，保证模块始终驻留在网络质量最好的网络内。
[0011]2、基于随机接入空口时延的SIM切换机制，检测过程仅需发起随机接入，不需要实
际发起网络附着，更不需要发起业务层数据传输，不需要走流量，避免了额外流量费用。
附图说明
[0012]图1为随机接入流程。
[0013]图2为本专利技术随机接入流程。
具体实施方式
[0014]下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。
[0015]本专利技术一种基于随机接入空口时延的SIM切换方法，引入随机接入空口时延，作为比较不同网络的无线信道质量和无线信道拥塞情况的基准；基于随机接入空口时延，通过比较不同SIM的随机接入空口时延评选网络好坏，始终选取最佳网络进行驻留。
[0016]本专利技术还引入随机接入空口时延计算方法，通过发起m次随机接入，得到m个随机接入空口时延，并将m个随机接入空口时延的最大值和最小值剔除，避免异常时延并入计算。通过计算平均值，使随机接入空口时延评估更准确。
[0017]以下为本专利技术具体实现过程。
[0018]本专利技术提出一种基于随机接入空口时延的SIM切换机制，用于控制5G远程通信模块不同用户身份识别模块(SIM)之间的切换，保证5G远程通信模块始终驻留在最佳网络环境下。具体方法如下：
[0019]1、以5G远程通信模块发起MSG1的时间为计时起点，记为T0，以5G远程通信模块收到MSG4为终点，记为T1。将(T1
‑
T0)定义为随机接入空口时延。如图2所示。
[0020]2、随机接入过程中，MSG1～MSG4之间彼此依赖，后面消息发送的依据为前一个消息正确接收。当信道质量不好或无线信道拥塞时，MSG1～MSG4传输越容易出错，导致随机接入空口时延越大；反之，当信道质量好或无线信道不拥塞时，随机接入空口时延越小。有鉴于此，将随机接入空口时延的大小作为反映无线信道质量和无线信道拥塞情况的指标，用于后续评估网络环境的优劣。
[0021]3、记5G远程通信模块用户身份识别模块(SIM)数量为n。
[0022]4、记τ为一个n
×
m矩阵，数组初始化为0，用于记录n个SIM的随机接入空口时延，每个SIM各发起m次(m>2)随机接入，并记录m次随机接入空口时延。随机接入次数m可配置。
[0023]5、5G远程通信模块依次使用SIM_1，SIM_2，
…
，SIM_n发起第1次随机接入，记录其随机接入空口时延，并依次存入τ(1,1)，τ(2,1)，
…
，τ(n,1)。
[0024]6、完成步骤5后，间隔时间t，5G远程通信模块重复步骤5，依次使用SIM_1，SIM_2，
…
，SIM_n发起第2到m次随机接入，记录其随机接入空口时延，并依次存入τ(1,i)，τ(2,i)，
…
，τ(n,i)，其中i＝2,
…
,m。间隔时间t可配置。
[0025]7、记λ为一个n
×
(m
‑
2)矩阵，其在τ基础上剔除τ每行的1个最大值和1个最小值得到，即对τ进行修正，避免出现过大或过小的随机接入空口时延，导致随机接入空口时延平均值无法反映真实的无线信道质量和无线信道拥塞程度。
[0026]8、记δ为一个n
×
1向量，初始化为0，用于记录λ矩阵各行向量的平均值，其中，δ(1)＝[λ(1,1)+λ(1,2)+
…
+λ(1,m
‑
2)]/(m
‑
2)，δ(2)＝[λ(2,1)+λ(2,2)+
…
+λ(2,m
‑
2)]/(m
‑
2)，
…
，δ(n)＝[λ(n,1)+λ(n,2)+
…
+λ(n,m
‑
2)]/(m
‑
2)。
[0027]9、δ(1)～δ(n)表示SIM_1到SIM_n的(m
‑
2)次随机接入空口时延的平均值。通过计算平均值，可以避免单次随机接入时延的突发性概率，提升空口时延的准确性。
[0028]10、5G远程通信模块计算δ向量的最小值δ(i)，1≤i≤n，表示使用SIM_i本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于随机接入空口时延的SIM切换方法，其特征在于，引入随机接入空口时延，作为比较不同网络的无线信道质量和无线信道拥塞情况的基准；基于随机接入空口时延，通过比较不同SIM的随机接入空口时延评选网络好坏，始终选取最佳网络进行驻留。2.根据权利要求1所述的一种基于随机接入空口时延的SIM切换方法，其特征在于，该方法具体实现步骤如下：步骤S1、以5G远程通信模块发起MSG1的时间为计时起点，记为T0，以5G远程通信模块收到MSG4为终点，记为T1；将T1
‑
T0定义为随机接入空口时延；步骤S2、随机接入过程中，MSG1～MSG4之间彼此依赖，后面消息发送的依据为前一个消息正确接收；当信道质量不好或无线信道拥塞时，MSG1～MSG4传输越容易出错，导致随机接入空口时延越大；反之，当信道质量好或无线信道不拥塞时，随机接入空口时延越小；有鉴于此，将随机接入空口时延的大小作为反映无线信道质量和无线信道拥塞情况的指标，用于后续评估网络环境的优劣；步骤S3、记5G远程通信模块用户身份识别模块即SIM数量为n；步骤S4、记τ为一个n
×
m矩阵，数组初始化为0，用于记录n个SIM的随机接入空口时延，每个SIM各发起m次随机接入，并记录m次随机接入空口时延；随机接入次数m可配置，且m＞2；步骤S5、5G远程通信模块依次使用SIM_1，SIM_2，
…
，SIM_n发起第1次随机接入，记录其随机接入空口时延，并依次存入τ(1,1)，τ(2,1)，
…
，τ(n,1)；步骤S6、完成步骤S5后，间隔时间t，5G远程通信模块重复步骤S5，依次使用SIM_1，SIM_2，
…
，SIM_n发起第2到m次随机接入，记录其随机接入空口时延，并依次存入τ(1,i)，τ(2,i)，
…
，τ(n,i)，其中i＝2,

【专利技术属性】
技术研发人员：施加轮，张松磊，陈人楷，钟德志，陈月华，魏石羽，陈翰，许奇功，倪文书，林羽静，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司信息通信分公司，
类型：发明
国别省市：