[发明专利]车辆异构网络中基于逗留时间预测的模糊垂直切换方法

权利要求书

1.一种车辆异构网络中基于逗留时间预测的模糊垂直切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、首先，根据车辆异构网络中车辆只沿道路路线行驶的特点，利用车载导航系统规划的路线预测终端在各个候选网络内的逗留时间；

102、其次根据判决参数同时具有模糊性和随机性的特点，设计每个判决参数的二型隶属度函数，其中判决参数包括步骤101预测的逗留时间、带宽和通信费用，并根据设计的二型隶属度函数进行模糊推理，模糊推理系统的输出即为候选网络的得分值，最后比较每个网络的得分值，选择得分值最大的网络作为最佳切换网络，完成垂直切换；

所述步骤102并根据每种判决参数的不确定特性设计二型隶属度函数，每种参数有三个模糊集，分别为：低/短、中、高/长，每个模糊集采用高斯型区间二型隶属度函数表示，高斯型区间二型隶属度函数的上、下隶属度函数表达式如式(8)、式(9)所示：

其中，x表示元素，σ表示均方差，为均值的变化范围；

当判决参数为逗留时间且作为评价指标时，“短”的均值变化范围为[0,2]；“中”的均值变化范围为[14,16]；“长”的均值变化范围为[28,30]；

当判决参数为带宽且作为评价指标时，“低”的均值变化范围为[0,2]；“中”的均值变化范围为[6,8]；“高”的均值变化范围为[12,14]；

当判决参数为通信费用且作为评价指标时，“低”的均值变化范围为[0,0.1]；“中”的均值变化范围为[0.45,0.55]；“高”的均值变化范围为[0.9,1]；

输出二型隶属度函数以得分值来评价候选网络的切换性能，“低”的均值变化范围为[0,10]；“中”的均值变化范围为[45,55]；“高”的均值变化范围为[90,100]。

2.根据权利要求1所述的车辆异构网络中基于逗留时间预测的模糊垂直切换方法，其特征在于，所述车辆异构无线网络包括：BS为LTE的基站，WLAN1、WLAN2和WLAN3分别为部署在路边的三个接入点，B和D分别为路口，E和F分别为WLAN2和WLAN3的覆盖边界与道路的交点，假定位置A为起始点，C为终点，导航系统规划的最佳路线为A-B-C。

3.根据权利要求2所述的车辆异构网络中基于逗留时间预测的模糊垂直切换方法，其特征在于，所述步骤101中，根据规划路线，计算车辆在三个候选网络中的路程，从而计算出终端在候选网络内的逗留时间，具体包括步骤：

在WLAN1中的路程可表示为：

S_WLAN1＝d_AB+d_BC (1)

其中，d_AB为A和B两点之间的道路长度，d_BC为B和C两点之间的道路长度；

在WLAN2中的路程可表示为：

S_WLAN2＝d_AB+d_BE (2)

其中，d_BE为B和E两点之间的道路长度；

在WLAN3中的路程可表示为：

S_WLAN3＝d_AB+d_BF (3)

其中，d_BF为B和F两点之间的道路长度；

假定在取样周期T_s内获取的瞬时速度样值总数为N，则车辆的平均速度V可表示为：

其中，V_n为周期T_s内，车辆的第n个瞬时速度样值；

由路程S和速度可计算出车辆在各个候选网络内的逗留时间，终端在WLAN1、WLAN2和WLAN3内的逗留时间可分别表示为：