[发明专利]一种空天网络中基于QoS和GPS的多属性切换方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，更具体地，涉及一种空天网络中基于QoS和GPS的多属性切换方法及系统。

背景技术

基于单属性的切换方法广泛应用于现有通信系统之中，在目前的单无线网络类型中能够获得较好的性能，满足无缝切换的要求和指标，为用户提供移动持续无线网络服务。但是，在空天网络的发展中，下一代空天网络的趋势将是多网络混合，因此，不同网络之间判断网络服务质量的指标将会由于链路不同、网络不同、服务类型不同、用户类型的不同而不是单一的，网络服务质量将是由多个不同的属性所决定。因此在空天网络中需要设计在不同网络情况下保障切换性能的多属性综合切换方法。

混合空天网络是指融合了卫星，临近空间平台的空天网络。不同网络的融合让无线访问接入点(Wireless Access Point，AP)的服务能力、覆盖范围、信号功率质量等都有所不同，单一的信号质量评判标准，在下一代空天信息网络的引入之后，不能很好的满足切换的新的挑战和需求。一方面因为用户的服务类型多样化，不同类型的服务对于链路的各项性能要求不同，如语音对于时延很敏感对带宽要求不高，而数据业务对时延要求不高而对带宽要求很高，同时，不同的基站或者波束接入点对于不同的服务类型所能提供的服务质量(Quality of Service，Qos)是不同的，仅仅依靠接收信号强度无法正确评估网络的性能。另一方面，不同网络的融合就会带来用户的可用网络选择问题，而不是单一的网络接入在不同网络间的选择权衡，因此需要多个因素综合考虑以保障公平性和用户服务的质量。

因此，提供一种能够适应不同网络变化的适用于下一代空天信息网络的切换算法是是业界亟需解决的难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种空天网络中基于QoS和GPS的多属性切换方法及系统，通过综合考虑信号质量、业务质量以及轨迹信息进行切换，可以很大程度上减少不必要的切换，同时减少了整体网络服务的平均传输时延，提高整体网络的带宽利用率。由此解决现有技术中无法在混合空天网络中较为公平地进行网络质量评判，保障切换性能的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种空天网络中基于QoS和GPS的多属性切换方法，包括：

(1)：根据获取的可探测到的各接入点的服务链路的属性信息得到各接入点的链路质量报告，同时根据获取的终端当前的位置信息生成测量报告，所述测量报告包括所述各接入点的链路质量报告以及终端当前的位置信息，向所述各接入点发送所述测量报告；

(2)：根据所述测量报告计算出各接入点的服务链路的属性信息的主观权重向量W₁以及客观权重向量W₂，最后得到联合权重向量W＝αW₁+βW₂其中，α、β表示主客观权重对于联合权重的作用程度，α+β＝1，其中，W₁的计算方式为：W₁＝X'⊙w，X'为对所述各接入点的服务链路的属性信息构成的属性矩阵进行归一化后得到的归一化矩阵，⊙表示矩阵元素对应相乘，w为终端当前的服务类型决定的各属性信息对应的权重向量，W₂为根据所述属性矩阵按列进行变换得到；

(3)：通过联合权重向量W，采用灰色关联系数法计算得到所述各接入点对应的服务链路的链路质量衡量标准GRC值，并将GRC值进行排序得到所述各接入点切换的优先级；

(4)：进行切换判决，具体包括以下子步骤：

(4-1)：判断终端当前连接的接入点类型，若当前接入点类型为GEO卫星，则在可探测到的各接入点中存在临近空间平台接入点时，判断探测到的各临近空间平台接入点中的最大GRC值与当前连接的GEO卫星的GRC值之间的差值是否大于切换阈值，若大于，则判断终端与具有最大GRC值的临近空间平台接入点的运动夹角θ是否小于75°，若小于，则向该临近空间平台接入点发送切换请求，否则不执行切换，维持原来的GEO链路服务，其中，运动夹角θ表示终端的运动方向与终端的位置到接入点位置的方向矢量之间的夹角；