一种基于5G的多运营商网络的接入及切换策略制造技术

本发明专利技术公开了一种基于5G的多运营商网络的接入及切换策略，接入策略包括下述步骤：以接收机作为起点，接收机用于连接运营商的电网终端以及多个运营商接入网；以运营商的电网终端作为终点，构建随机树型网络；在对应的运营商接入网的信号传输范围内生成取样点；在节点网络中，搜索与取样点最近的点，若是，则生成新节点；判断生成新节点是否连通对应的运营商接入网，若是，则判断是否达到最大搜索次数；本发明专利技术旨在提供一种基于5G的多运营商网络的接入及切换策略，在不同运营商之间灵活接入并自由切换网络的整体框架，基于快速扩展随机树算法实时监测电网终端网络，检测电网终端与5G运营商之间出现网络故障时的平滑切换策略。商之间出现网络故障时的平滑切换策略。商之间出现网络故障时的平滑切换策略。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G的多运营商网络的接入及切换策略


[0001]本专利技术涉及5G网络通讯
，尤其涉及一种基于5G的多运营商网络的接入及切换策略。

技术介绍

[0002]随着国家电网规模的扩大及5G通信技术的应用，电网终端数据吞吐量及业务需求不断增加，同时，智能电网对于数据传输需求量日益增大，不仅对网络的持续稳定提出了更高的要求，而且对数据传输速率和灵活业务也有了更大的需求。目前的电网终端虽然能够支持不同运营商提供的5G服务，但是实际上都是通过双卡双待或者三卡三待的方式解决，而且电网的业务终端使用的通信模块并不是运营商定制的，基于运营商网络的选择，一张SIM卡，只能对应一个运营商的网络，想要在一张卡上实现多个运营商网络的接入，目前比较可行的是在eSIM卡中提前写入多个运营商的profile，从而使eSIM卡可以通过在不同运营商的profile间切换实现网络更换。因此在电网系统这样数据量庞大，对信息传输的实时性和稳定性都有着巨大需求的背景下，设计一种基于5G的多运营商网络接入以及切换策略迫在眉睫。本专利技术结合eSIM的这一技术特点，通过对不同运营商网络状况的监测，主动实现eSIM卡中profile的切换。
[0003]传统接入方式无法使终端实时接收多个运营商的5G网络，主要在于接入时的终端鉴权，而终端鉴权是与终端IMEI和SIM卡内写入的profile信息关联的。现阶段各个运营商都有着不同的接入网，并且由于网间结算方式复杂，会限制不同运营商的网络共享意愿。如果让电网终端直接承受多种运营商的5G网络信号，不仅不符合运营商的接入协议，也会造成电网终端信号负载过大等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种基于5G的多运营商网络的接入及切换策略，在不同运营商之间灵活接入并自由切换网络的整体框架，基于快速扩展随机树算法实时监测电网终端网络，检测电网终端与5G运营商之间出现网络故障时的平滑切换策略。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于5G的多运营商网络的接入策略，包括下述步骤：
[0006]以接收机作为起点，接收机用于连接运营商的电网终端以及多个运营商接入网；以运营商的电网终端作为终点，构建随机树型网络；
[0007]在对应的运营商接入网的信号传输范围内生成取样点；
[0008]在节点网络中，搜索与取样点最近的点，若是，则生成新节点，若否，则返回生成取样点的步骤；
[0009]判断生成新节点是否连通对应的运营商接入网，若是，则判断是否达到最大搜索次数，若否，则返回生成取样点的步骤；
[0010]若达到最大搜索次数，则网络存在故障，返回以接收机作为起点的步骤，若没有达
到最大搜索次数，则接通对应的运营商接入网。
[0011]优选的，所述的设接收机起点为N
int
，对应的运营商接入网的终端为N
goal
，取样点为N
sample
，搜索步长为L，最大搜索次数为n，在节点网络中，与取样点最近的点为N1，则生成新节点的公式为：
[0012][0013]优选的，所述取样点包括随机点和朝向对应的运营商接入网的目标点；所述随机点和所述目标点的数量比为1：1。
[0014]优选的，生成新节点的步骤中，还包括设定约束条件，判断新节点的信号传输是否畅通，具体包括下述步骤：
[0015]设定约束条件：|N
sample
‑
N
goal
|≤ε；
[0016]其中ε为最小误差，即从对应的运营商接入网出发的快速扩展随机树末端的新节点距离接收机的信号传输范围的最小距离；
[0017]若|N
sample
‑
N
goal
|≤ε成立，则跳出循环，发出对应的运营商接入网网络正常传输的信号给接收机；
[0018]若|N
sample
‑
N
goal
|≤ε不成立，则表示传输数据产生波动，发出对应的运营商接入网出现故障的信号给接收机。
[0019]一种基于5G的多运营商网络的切换策略，采用上述的基于5G的多运营商网络的接入策略，采用卡尔曼滤波预测算法，对接入接收机的运营商接入网进行实时监测并切换，包括下述步骤：
[0020]构建预测模型，系统的状态矩阵和观测矩阵；
[0021]系统进行滤波初始化；
[0022]通过系统的状态矩阵，计算当前状态的5G信号传输先验估计值，通过下一时刻迭代计算得到当前的5G信号状态值；
[0023]对预测过程进行计算，同时进行5G信号校正，根据系统的观测矩阵获得健康状态估计值，并将健康状态估计值反馈至时间状态方程，实现系统当前状态值的后验估计；
[0024]向接收机发送系统的测量结果。
[0025]优选的，计算步骤具体包括：
[0026]系统的状态矩阵：X
t
＝FX
t
‑1+Βu
t
+Γw
t
；
[0027]系统的观测矩阵：Z
t
＝ΗX
t
+v
t
；
[0028]计算健康状态估计值，即在时刻t，系统状态向量的预测值：
[0029][0030]计算在时刻t，误差协方差矩阵的预测值：
[0031][0032]计算5G信号状态估计误差的协方差矩阵：
[0033]P
t
＝(I
‑
K
t
H)P
t
‑
；
[0034]其中：X
t
为时刻t的系统状态矩阵；X
t
‑1为时刻t
‑
1的系统状态矩阵；F为系统的状态
转移矩阵；B为控制输入矩阵；u
t
为系统控制量；Γ为噪声矩阵；H为系统测量的参数矩阵；w
t
’
和v
t
为不相关的高斯白噪声；
[0035]P
t
‑
表达5G信号状态向量估计的准确性；P
t
‑1为时刻t
‑
1，更新的误差协方差矩阵的估计值；Q为对5G信号传输起干扰作用的协方差矩阵；K
t
为卡尔曼滤波增益。
[0036]本专利技术的一个技术方案的有益效果：本专利针对现有的5G接入网协议，通过对不同运营商网络状况的监测，主动实现eSIM卡中profile的切换，设计一种能够接收多种运营商5G服务网络的策略，减少传统承载网的压力，同时以减少终端占用的信号数据资源为基础，实现多个不同运营商的网络信号的同时接收，在接入网与终端之间设计一个多运营商接收机的平台策略，可以把“多运营商接收机平台”理解成n个终端组成的一个大终端，分别接受来自n个不用运营商接入网的网络接入，然后n个终端再与电网终端进行桥接，实现电网终端能够接受多个5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G的多运营商网络的接入策略，其特征在于，包括下述步骤：以接收机作为起点，接收机用于连接运营商的电网终端以及多个运营商接入网；以运营商的电网终端作为终点，构建随机树型网络；在对应的运营商接入网的信号传输范围内生成取样点；在节点网络中，搜索与取样点最近的点，若是，则生成新节点，若否，则返回生成取样点的步骤；判断生成新节点是否连通对应的运营商接入网，若是，则判断是否达到最大搜索次数，若否，则返回生成取样点的步骤；若达到最大搜索次数，则网络存在故障，返回以接收机作为起点的步骤，若没有达到最大搜索次数，则接通对应的运营商接入网。2.根据权利要求1所述的一种基于5G的多运营商网络的接入策略，其特征在于，所述的设接收机起点为N
int
，对应的运营商接入网的终端为N
goal
，取样点为N
sample
，搜索步长为L，最大搜索次数为n，在节点网络中，与取样点最近的点为N1，则生成新节点的公式为：3.根据权利要求1所述的一种基于5G的多运营商网络的接入策略，其特征在于，所述取样点包括随机点和朝向对应的运营商接入网的目标点；所述随机点和所述目标点的数量比为1：1。4.根据权利要求1所述的一种基于5G的多运营商网络的接入策略，其特征在于，生成新节点的步骤中，还包括设定约束条件，判断新节点的信号传输是否畅通，具体包括下述步骤：设定约束条件：|N
sample
‑
N
goal
|≤ε；其中ε为最小误差，即从对应的运营商接入网出发的快速扩展随机树末端的新节点距离接收机的信号传输范围的最小距离；若|N
sample
‑
N
goal
|≤ε成立，则跳出循环，发出对应的运营商接入网网络正常传输的信号给接收机；若|N
sample
‑
N
goal
|≤ε不成立，则表示传输数据产生波...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙磊，王莉，莫文雄，王维，李锦煊，陈永涛，谢瀚锋，凌雨诗，洪丹轲，张国翊，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：