专利汇可以提供一种异构车联网环境下的车载网络切换方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种异构车联网环境下的车载网络切换方法,属于车联网通信技术领域。所述方法首先构造车载移动终端上车载用户对于无线通信网络的评估效用函数;然后建立 生物 启发式异构车联网环境下的网络切换决策模型;最后运用多属性决策方法选择切换后接入的最优网络。本发明综合考虑了异构网络环境的吞吐量因素以及不同车载移动终端上车载应用的QoS需求条件,迅速适应动态变化的车载通信环境,较快达到全局最优,有效地防止了传统切换理论中的“乒乓效应”,使得网络切换更加智能化,具有高度的自适应性和鲁棒性;本发明充分利用了生物 群体智能 计算的优势,维护了全局网络资源分配的公平性和保障了有限的网络资源使用的全局效益。,下面是一种异构车联网环境下的车载网络切换方法专利的具体信息内容。
1.一种异构车联网环境下的车载网络切换方法,其特征在于:具体步骤如下,步骤一、构造车载移动终端上车载用户对于无线通信网络的评估效用函数;
A、对于无线网络i,该无线网络i的信道数量记为Ci(t)个,平均每个信道的吞吐量为Ri,假设时刻t存在ni(t)个车载应用连接至该无线网络i,则此时连接至该无线网络的车载应用接收到的平均吞吐量qi(t)为该无线网络总吞吐量分配至每个车载应用的均值;对于车载移动终端j,记每个车载移动终端存在多个车载用户,每个车载用户连入无线网络后执行单个车载应用;
B、采用satisfaction(i,s)函数,量化评估任意异构无线网络i为s类型车载应用提供的服务质量QoS,
针对车载移动终端j,当前连接的无线网络ij,记在该车载移动终端上运行的车载应用为pj,s,则该车载移动终端上s类型的车载应用构成的集合为ASj,s,同时,针对s类型的车载应用,该类型车载应用的最大吞吐需求界限为qs,max,最小吞吐需求界限为qs,min;
C、通过车载用户对于每种车载应用类型的个人偏好加权,提出效用函数综合衡量对于车载移动终端j当前接入无线网络的通信条件所获得的效用QoSj(t):
其中,ωj,s为车载移动终端j上车载用户对于s类型车载应用的个人偏好权重,即ωj,s>0,且∑s∈Sωj,s=1;s表示车载应用的类型,S表示所有车载应用的类型的集合;
步骤二、建立生物启发式异构车联网环境下的网络切换决策模型;
A、采用移动平均法将时间段Wj内各个车载用户的QoSj(t)求和后进行移动平均,得到h1,则QoSj(t)的计算式为:
对于车载移动终端j,已知该车载移动终端在时刻t可连接的备选无线网络集合为Netj(t),且kj∈Netj(t),从而反映车载移动终端j从备选无线网络所能提供的效用函数如下:
其中,γ∈(0,1],γ表示车载移动终端进行切换时的折扣系数,为了简化,设置:
h2=AvgQoSj(t)
B、将细胞吸引子选择模型应用于车载移动终端动态优化决策问题,车载移动终端根据车载应用的QoS需求以及全局无线网络的资源约束条件自主执行网络切换;
步骤三、运用多属性决策方法选择切换后接入的最优网络。
2.根据权利要求1所述的一种异构车联网环境下的车载网络切换方法,其特征在于:所述的细胞吸引子选择模型的数学表征形式:
其中,A表示细胞活跃度,η1和η2是相互独立的高斯白噪声,S(A)和D(A)代表了细胞体积增长引起的合成和分解速率:
P和C代表细胞活跃度的合成率和损耗率系数,N1和N2代表外部生存环境提供的营养物质水平,N_thr1和N_thr2代表两种营养物质对于A增量的阈值,n1和n2表示细胞对于这两种营养物质的敏感系数;
运用Sigmoid函数,通过参数a和b的取值变化,将h1和h2映射到[0,10]的区间内,与代表环境变化情况的变量Ni相联系:
当细胞吸引子选择状态为m1>>m2时,车载移动终端建议进行网络切换,结合多属性决策方法连接到获得效用更高的网络上;当细胞吸引子选择状态为m2>>m1或者 时,车载移动终端应当保持当前接入网络状态,不发生网络切换。
3.根据权利要求1所述的一种异构车联网环境下的车载网络切换方法,其特征在于:步骤三具体为,
A、建立QoS效用矩阵X;X=[x(kj,pj,s)],其中,设x(kj,pj,s)=satisfaction(kj,s);
B、计算规范化的QoS效用矩阵;
将QoS效用矩阵X进行规范化处理,使得矩阵元素值位于[0,1]区间内:
加入权重因子ωj,s,构造权重规范化矩阵;针对车载移动终端j上的每个车载用户个人偏好程度的不同,进行加权得到权重规范化矩阵:
y(kj,pj,s)=ωj,s×x′(kj,pj,s)
C、确定正理想解和负理想解:
D、计算每个备选无线网络分别与正理想解和负理想解的距离;
对于每个备选无线网络分别与正理想解 和负理想解 之间的距离通过下列方程组计算:
E、计算每个备选无线网络与正理想解的接近程度得分:
F、将每个备选无线网络与正理想解的接近程度得分大小进行排序,将备选无线网络中接近程度得分最高的备选无线网络选出作为接入网络:
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