專(zhuān)利名稱(chēng)：一種車(chē)聯(lián)網(wǎng)中支持多跳wlan的用戶接入終端選擇裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域接入選擇技術(shù)，尤其涉及車(chē)聯(lián)網(wǎng)中移動(dòng)用戶接入選擇終端技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，智能交通(Intelligent Transport System, ITS)領(lǐng)域的研究及應(yīng)用已引起廣泛關(guān)注，而以汽車(chē)為節(jié)點(diǎn)，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，人、車(chē)、路、網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的車(chē)聯(lián)網(wǎng)作為ITS的重要組成部分，將為眾多用戶應(yīng)用提供有效的技術(shù)支撐及實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，全球定位系統(tǒng)(GPS)、傳感技術(shù)及各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)如蜂窩網(wǎng)絡(luò)、WLAN、Ad hoc技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，為運(yùn)動(dòng)中的車(chē)輛提供一種有效的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與車(chē)輛之間及車(chē)輛與外部網(wǎng)絡(luò)之間的通信，進(jìn)而為車(chē)輛的計(jì)費(fèi)管理、安全行駛、數(shù)據(jù)通信等提供解決方案。但車(chē)聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用特性，如節(jié)點(diǎn)高速移動(dòng)導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁，節(jié)點(diǎn)時(shí)空上分布差異導(dǎo)致的稀疏網(wǎng)絡(luò)與密集網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，多種接入技術(shù)融合以及用戶各類(lèi)應(yīng)用的不同QoS需求等，對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，特別是用戶的接入管理及無(wú)線資源分配等均帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。車(chē)聯(lián)網(wǎng)中存在三種典型通信方式，即車(chē)輛間通信V2V (Vehicle to Vehicle communication)、車(chē)輛與路旁基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信 V2I (Vehicle to Infrastructure communication)以及混合車(chē)輛通信 HVC(Hybrid-Vehicle Communication)。圖1給出了車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的主要通信方式。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)混合通信模式下，移動(dòng)用戶麗(Mobile Node)將根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求、周?chē)W(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，選擇優(yōu)化接入方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入。目前，無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)WLAN (Wireless Local Access Network)技術(shù)，因其部署相對(duì)容易，可提供高質(zhì)量業(yè)務(wù)傳輸，已成為VANET中重要接入方式。近年來(lái)，針對(duì)WLAN的研究多以基于AP的集中式通信模式為主，較少討論多AP重疊覆蓋，以及融合多跳模式的WLAN通信方式。文獻(xiàn)[S.J.Zhao, K.H.Teo, Z.F.Tao, Macro Diversity Handoverand Fast Access StationSwitching in Wireless Mult1-User Mult1-Hop Relay Networks, Proc.1CC2006]公開(kāi)號(hào):[US2008/0165736A1]提出融合多跳中繼的WLAN通信場(chǎng)景，但主要針對(duì)AP之間以及AP與RS之間的切換流程進(jìn)行了詳細(xì)描述，未涉及多AP、多RS應(yīng)用場(chǎng)景下AP、RS的優(yōu)化選擇。文獻(xiàn)[Y.B.B, L.Cai, X.M.Shen and H.Zhao, A cross layer broadcast protocol for multihopemergency message dissemination in inter-vehicle communication, Proc.1CC2010]提出一種支持車(chē)聯(lián)網(wǎng)多跳中繼通信的分布式中繼節(jié)點(diǎn)選擇方法，以支持廣播數(shù)據(jù)分發(fā)，但該方法采用中繼競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)目標(biāo)中繼選擇，將導(dǎo)致較長(zhǎng)接入時(shí)延及較大信令開(kāi)銷(xiāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)混合通信場(chǎng)景中融合多跳WLAN技術(shù)支持移動(dòng)用戶自適應(yīng)選擇接入模式及最佳AP/RS的應(yīng)用需求而提出，提供一種基于移動(dòng)終端的業(yè)務(wù)特性、路旁接入點(diǎn)AP及中繼節(jié)點(diǎn)RS (Relay Station)的狀態(tài)信息的接入選擇裝置及實(shí)現(xiàn)方法，支持移動(dòng)用戶終端對(duì)路旁AP及RS的狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)收集及分析處理，根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)特性、AP及RS的狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)接入模式以及最佳AP/RS的選擇，有效提升網(wǎng)絡(luò)綜合性能、提高用戶QoS滿意度。本發(fā)明提供一種車(chē)聯(lián)網(wǎng)中支持多跳WLAN的移動(dòng)用戶接入選擇終端的裝置及實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)混合通信場(chǎng)景及多跳WLAN中，該裝置包括:監(jiān)測(cè)模塊:監(jiān)測(cè)MN所關(guān)聯(lián)接入點(diǎn)AP周期性廣播的Beacon消息，監(jiān)測(cè)用戶所關(guān)聯(lián)中繼節(jié)點(diǎn)RS周期性廣播的RelayAdv消息，并傳送至信息收集模塊；信息收集模塊:根據(jù)Beacon消息進(jìn)行AP信息的收集,根據(jù)RelayAdv消息進(jìn)行RS信息的收集；業(yè)務(wù)感知模塊:感知用戶業(yè)務(wù)QoS需求；信息分析處理模塊:根據(jù)信息收集模塊及業(yè)務(wù)感知模塊的數(shù)據(jù)，確定候選AP/RS集，并傳送至切換控制模塊及接入選擇模塊；接入選擇模塊:根據(jù)信息分析處理模塊的信息，對(duì)用戶的業(yè)務(wù)特性、候選AP及RS的狀態(tài)信息進(jìn)行評(píng)估，選擇接入模式及最佳AP/RS ；切換控制模塊:根據(jù)信息分析處理模塊輸出AP信息，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前的各候選AP的性能進(jìn)行評(píng)估，若滿足切換條件，則執(zhí)行切換；接入模塊:根據(jù)接入選擇模塊確定的最佳目標(biāo)APJWf AP接入，根據(jù)確定的最佳目標(biāo)RS，執(zhí)行基于RRTS/CRTS的RS接入；切換執(zhí)行模塊:根據(jù)切換控制模塊確定的切換目標(biāo)APdARAP間的切換。信息分析處理模塊確定候選AP/RS集包 括:根據(jù)用戶鄰近AP的狀態(tài)信息判斷該AP是否滿足用戶業(yè)務(wù)需求，若滿足>-Breq，Ir:: <Dreqf PKRap < P1-Rrcq，則該AP為候選AP ;根據(jù)用戶
鄰近RS及其所關(guān)聯(lián)AP的狀態(tài)信息，確定兩跳鏈路可用帶寬Bait = minf ，B:；:),連接延時(shí)I) = max( I)=' D:)，誤包率PERlink=max (PERes, PERap)，判斷該鏈路是否滿足用戶業(yè)務(wù)特性，若 Blink 彡 Breq, Dlink ( Dreq, PERlink ( PERreq,則該 RS 為候選 RS0接入模塊接入選擇具體為:如候選AP集中AP數(shù)目若MAP>1，則根據(jù)各AP的RSS及負(fù)載狀況，選擇接入AP ;若Map=I,且該AP負(fù)載低于門(mén)限值，則接入該AP ;若Map=O,則判斷候選RS集中是否存在滿足業(yè)務(wù)需求的RS，記候選RS集中RS數(shù)目為Nks，若NKS>1，則基于RS優(yōu)化選擇方法選擇最優(yōu)接入RS ;若#3=1，且RS的負(fù)載及該RS當(dāng)前關(guān)聯(lián)AP負(fù)載低于負(fù)載門(mén)限值，則接入該RS ;若NKS=0，則此次通信請(qǐng)求失敗。對(duì)于MAP>1，根據(jù)Qapdi= a JSSm+ a 2 (1-Lm)，評(píng)估各候選AP性能，選擇最大Qapdi對(duì)應(yīng)的AP作為目標(biāo)接入AP，其中，Lm為第mfAP的負(fù)載值，RSSm為用戶接收到來(lái)自第mfAP的RSS, Q1, a2為標(biāo)識(shí)RSS及負(fù)載狀況在AP性能評(píng)估中的權(quán)重?；赗S優(yōu)化選擇方法選擇最優(yōu)接入RS具體包括:若Nks>1，則根據(jù)各RS的位置、運(yùn)動(dòng)速度及其關(guān)聯(lián)AP的負(fù)載狀況，選擇接入RS，調(diào)用
KAA vI) I；
Qmn = A — + ^2+ A/v；.a； +Mnk，評(píng)估各候選RS性能，選擇最小QKSn對(duì)應(yīng)的RS作為目標(biāo)接入RS，其中，用戶與第n個(gè)RS之間鏈路PER為/VAf，第n個(gè)RS與其關(guān)聯(lián)AP之間鏈路PER為PMf，則用戶經(jīng)第n個(gè)RS與AP相連的鏈路PER為'PER, =mm(PER^\PERf)，第n個(gè)RS及其關(guān)聯(lián)AP的鏈路負(fù)載值分別為i" RL p用戶經(jīng)第n個(gè)RS與AP相連的鏈路負(fù)載值為=max(If,Zf ), A d、A V分別為發(fā)起接入用戶與RS間的距離與相對(duì)速度，艮為傳輸范圍，Pmax為最大可容忍誤包率，Vmax為車(chē)輛最大速度，^1, ^2,為標(biāo)識(shí)RS與
用戶間的距離、速度、誤包率及負(fù)載狀況的權(quán)重。根據(jù)切換控制模塊確定切換目標(biāo)AP具體包括:已接入AP的用戶周期性評(píng)估候選AP集中的RSS及負(fù)載狀況，若確定鄰近AP的RSS及負(fù)載性能更優(yōu)，則啟動(dòng)基于切換的負(fù)載均衡機(jī)制，執(zhí)行切換至目標(biāo)AP。本發(fā)明還提出一種車(chē)聯(lián)網(wǎng)中支持多跳WLAN的移動(dòng)用戶MN接入終端選擇方法，其特征在于，包括:監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)MN所關(guān)聯(lián)接入點(diǎn)AP周期性廣播的Beacon消息，監(jiān)測(cè)用戶所關(guān)聯(lián)中繼節(jié)點(diǎn)RS周期性廣播的RelayAdv消息，并傳送至信息收集模塊；信息收集模塊根據(jù)Beacon消息進(jìn)行AP信息的收集,根據(jù)RelayAdv消息進(jìn)行RS信息的收集；業(yè)務(wù)感知模塊感知用戶業(yè)務(wù)QoS需求；信息分析處理模塊根據(jù)信息收集模塊及業(yè)務(wù)感知模塊的數(shù)據(jù)，確定候選AP/RS集，并傳送至切換控制模塊及接入選擇模塊；接入選擇模塊根據(jù)信息分析處理模塊的信息，對(duì)用戶的業(yè)務(wù)特性、候選AP及RS的狀態(tài)信息進(jìn)行評(píng)估，選擇接入模式及最佳AP/RS ;切換控制模塊根據(jù)信息分析處理模塊輸出AP信息，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前的各候選AP的性能進(jìn)行評(píng)估，若滿足切換條件，則執(zhí)行切換；接入模塊根據(jù)接入選擇模塊確定的最佳目標(biāo)AP，執(zhí)行AP接入，根據(jù)確定的最佳目標(biāo)RS，執(zhí)行基于RRTS/CRTS的RS接入；切換執(zhí)行模塊根據(jù)切換控制模塊確定的切換目標(biāo)AP，執(zhí)行AP間的切換。本發(fā)明支持在車(chē)聯(lián)網(wǎng)混合通信場(chǎng)景下移動(dòng)用戶接入模式以及最佳AP/RS的選擇，并通過(guò)接入選擇以及切換控制實(shí)現(xiàn)各AP間的負(fù)載均衡，可實(shí)現(xiàn)基于用戶的優(yōu)化AP/RS選擇，以及基于多跳RS的WLAN數(shù)據(jù)交互，可有效減少連接延時(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶高效接入，降低接入延時(shí)和信令開(kāi)銷(xiāo)，提高網(wǎng)絡(luò)的綜合性能及用戶QoS滿意度。`


圖1車(chē)聯(lián)網(wǎng)主要通信方式圖；圖中的標(biāo)記:AR:接入路由器，AP:接入點(diǎn)，BS:基站，V2V:車(chē)隊(duì)車(chē)，V21:車(chē)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施，MR:移動(dòng)路由器。圖2本發(fā)明中Beacon消息格式；圖3本發(fā)明RelayAdv消息格式；圖4本發(fā)明實(shí)現(xiàn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)中支持多跳WLAN的移動(dòng)用戶接入選擇終端裝置及平臺(tái)架構(gòu)圖；圖5本發(fā)明接入選擇方法流程圖；圖6本發(fā)明切換控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式閱讀和理解下面參考附圖及對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例所做的詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的目的、解決的問(wèn)題及其特征通俗易懂。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)表達(dá)得更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1示例性地描述了車(chē)聯(lián)網(wǎng)中三類(lèi)主要通信方式:V2V通信、V2I通信及HV通信。V2V通信是指車(chē)輛之間進(jìn)行的直接或多跳通信，該通信方式不依賴于路旁的基礎(chǔ)設(shè)施(例如，蜂窩網(wǎng)的BS及WLAN的AP等)，如圖1中車(chē)B與車(chē)C，車(chē)D與車(chē)E間的通信。V2I通信是指車(chē)輛與路旁基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信，如圖1中車(chē)A與APl的通信。HV通信則是V2I通信方式的延伸。當(dāng)某車(chē)輛不在基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋范圍內(nèi)，或終端設(shè)備不支持與基礎(chǔ)設(shè)施的直接連接時(shí)，該車(chē)輛可通過(guò)其他車(chē)輛的中繼轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)與外部基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信，如圖1中，車(chē)B經(jīng)過(guò)中間車(chē)輛C的轉(zhuǎn)發(fā)與AP2進(jìn)行的通信。圖1中，AR為接入路由器，MR為移動(dòng)路由器，AP為路旁接入點(diǎn)，BS為基站，V2V表示車(chē)與車(chē)間通信，V2I表示車(chē)與基礎(chǔ)設(shè)施間通信，HV表示混合通信。圖2為本發(fā)明中Beacon消息格式，該消息中包含AP的唯一標(biāo)識(shí)AP_ID、Beacon消息的序列號(hào)seq、Beacon消息的持續(xù)時(shí)間TTL、AP當(dāng)前所用信道Channel、AP總帶寬方,jf、AP
當(dāng)前可用帶寬及f、連接延時(shí)。圖3為本發(fā)明RelayAdv消息格式，該消息中包括RS的標(biāo)識(shí)R_ID、RS的運(yùn)動(dòng)方向R_dir、RS的運(yùn)動(dòng)速度R_v、RS的位置(R_x，R_y )、RS總帶寬5 RS可用帶寬、RS關(guān)聯(lián)
AP的接收信號(hào)強(qiáng)度RSSks AP、RS關(guān)聯(lián)AP的總帶寬禮―可用帶寬1。圖4所示為本發(fā)明裝置及平臺(tái)架構(gòu)圖，該裝置由信息感知平面的網(wǎng)絡(luò)信息收集模塊、中繼信息收集模塊、業(yè)務(wù)感知模塊及信息分析處理模塊；接入優(yōu)化平面的切換控制模塊、接入選擇模塊；交互平面的網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)測(cè)模塊、中繼信息監(jiān)測(cè)模塊、AP接入模塊、中繼接入模塊及切換執(zhí)行模塊組成。包括以下具體功能模塊實(shí)體:1.網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)模塊:監(jiān)測(cè)MN所關(guān)聯(lián)AP周期性廣播的Beacon消息，并傳送至網(wǎng)絡(luò)信息收集模塊。其中Beacon消息格式如圖2。2.中繼監(jiān)測(cè)模塊:監(jiān)測(cè)用戶所關(guān)聯(lián)RS周期性廣播的RelayAdv消息，并傳送至中繼信息收集模塊。其中RelayAdv消息格式如圖3。3.網(wǎng)絡(luò)信息收集模塊:該模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)不同AP的相關(guān)信息的收集，更新及初步
處理，可以獲知麗關(guān)聯(lián)AP的標(biāo)識(shí)，各AP總帶寬，當(dāng)前可用帶寬Sf ,連接延時(shí)、用戶接
收信息強(qiáng)度RSSap等信息，從而為信息分析處理模塊提供預(yù)處理信息，同時(shí)也為接入選擇模塊接入模式及最佳AP選擇提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)的參量信息。4.中繼信息收集模塊:該模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)不同RS的相關(guān)信息的收集，更新及初步處理，該模塊可以獲知各RS總帶寬、可用帶寬及fa、所在位置、移動(dòng)速度V，用戶接收信息強(qiáng)度RSSap,中繼關(guān)聯(lián)AP的可用帶寬5=、總帶寬等信息，從而為信息分析處理模塊提供
預(yù)處理信息，同時(shí)也為接入選擇模塊接入模式及最佳RS選擇提供RS的參量信息。5.業(yè)務(wù)感知模塊:該模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶業(yè)務(wù)特性的感知，包括誤包率PERra1、帶寬需求Brai,連接時(shí)延Drai等，并輸入信息分析處理模塊，為候選AP及RS的選擇提供參量信
肩、O6.信息分析處理模塊:該模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶狀態(tài)的判定以及對(duì)業(yè)務(wù)感知模塊以及信息收集模塊各類(lèi)信息進(jìn)行分析處理，確定出候選AP集及候選RS集，并將結(jié)果傳送至接入優(yōu)化平面的切換控制模塊及接入選擇模塊。信息初步處理包括:
I)用戶狀態(tài)的判定:判斷用戶當(dāng)前是否已接入網(wǎng)絡(luò)，若已接入網(wǎng)絡(luò)，觸發(fā)切換控制模塊，否則，觸發(fā)接入選擇模塊；2)候選AP集確定方法:根據(jù)業(yè)務(wù)感知模塊中用戶的業(yè)務(wù)特性及AP信息收集模塊中AP的狀態(tài)信息，判斷AP是否滿足用戶所需誤包率PERra1、帶寬Bra1、連接時(shí)延Drai等業(yè)務(wù)需求，若滿足，則該AP為候選AP。根據(jù)用戶鄰近AP的狀態(tài)信息判斷該AP是否滿足用戶業(yè)
務(wù)需求，若滿足
權(quán)利要求
1.一種車(chē)聯(lián)網(wǎng)中支持多跳WLAN的移動(dòng)用戶MN接入終端選擇裝置，其特征在于，包括: 監(jiān)測(cè)模塊:監(jiān)測(cè)MN所關(guān)聯(lián)接入點(diǎn)AP周期性廣播的Beacon消息，監(jiān)測(cè)用戶所關(guān)聯(lián)中繼節(jié)點(diǎn)RS周期性廣播的RelayAdv消息，并傳送至信息收集模塊； 信息收集模塊:根據(jù)Beacon消息進(jìn)行AP信息的收集,根據(jù)RelayAdv消息進(jìn)行RS信息的收集； 業(yè)務(wù)感知模塊:感知用戶業(yè)務(wù)QoS需求； 信息分析處理模塊:根據(jù)信息收集模塊及業(yè)務(wù)感知模塊的數(shù)據(jù)，確定候選AP/RS集，并傳送至切換控制模塊及接入選擇模塊； 接入選擇模塊:根據(jù)信息分析處理模塊的信息，對(duì)用戶的業(yè)務(wù)特性、候選AP及RS的狀態(tài)信息進(jìn)行評(píng)估，選擇接入模式及最佳AP/RS ； 切換控制模塊:根據(jù)信息分析處理模塊輸出AP信息，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前的各候選AP的性能進(jìn)行評(píng)估，若滿足切換條件，則執(zhí)行切換； 接入模塊:根據(jù)接入選擇模塊確定的最佳目標(biāo)AP，執(zhí)行AP接入，根據(jù)確定的最佳目標(biāo)RS,執(zhí)行基于RRTS/CRTS的RS接入； 切換執(zhí)行模塊:根據(jù)切換控制模塊確定的切換目標(biāo)APdARAP間的切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇裝置，其特征在于，信息分析處理模塊確定候選AP/RS集包括:根據(jù)用戶鄰近AP的狀態(tài)信息判斷該AP是否滿足用戶業(yè)務(wù)需求，若滿足
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇裝置，其特征在于，接入模塊接入選擇具體為:如候選AP集中AP數(shù)目為Map，若MAP>1，則根據(jù)各AP的RSS及負(fù)載狀況，選擇接入AP ;若Map=I，且該AP負(fù)載低于門(mén)限值，則接入該AP ;若Map=O,則判斷候選RS集中是否存在滿足業(yè)務(wù)需求的RS，記候選RS集中RS數(shù)目為Nks，若NKS>1，則基于RS優(yōu)化選擇方法選擇最優(yōu)接入RS ;若Nes=I,且RS的負(fù)載及該RS當(dāng)前關(guān)聯(lián)AP負(fù)載低于負(fù)載門(mén)限值，則接入該RS ;若Nks=O,則此次通信請(qǐng)求失敗。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的選擇裝置，其特征在于，對(duì)于Map>1，根據(jù)Qapdi= a JSSm+ a 2 (1-Lm)，評(píng)估各候選AP性能，選擇最大Qapdi對(duì)應(yīng)的AP作為目標(biāo)接入AP，其中，Lm為第m個(gè)AP的負(fù)載值，RSSm為用戶接收到來(lái)自第m個(gè)AP的RSS，a2為標(biāo)識(shí)RSS及負(fù)載狀況在AP性能評(píng)估中的權(quán)重。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的選擇裝置，其特征在于，基于RS優(yōu)化選擇方法選擇最優(yōu)接入RS具體包括:若NKS>1，則根據(jù)各RS的位置、運(yùn)動(dòng)速度及其關(guān)聯(lián)AP的負(fù)載狀況，選擇接A RS,調(diào)用
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選擇裝置，其特征在于，根據(jù)切換控制模塊確定切換目標(biāo)AP具體包括:已接入AP的用戶周期性評(píng)估候選AP集中的RSS及負(fù)載狀況，若確定鄰近AP的RSS及負(fù)載性能更優(yōu)，則啟動(dòng)基于切換的負(fù)載均衡機(jī)制，執(zhí)行切換至目標(biāo)AP。
7.一種車(chē)聯(lián)網(wǎng)中支持多跳WLAN的移動(dòng)用戶MN接入終端選擇方法，其特征在于，包括:監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)MN所關(guān)聯(lián)接入點(diǎn)AP周期性廣播的Beacon消息，監(jiān)測(cè)用戶所關(guān)聯(lián)中繼節(jié)點(diǎn)RS周期性廣播的RelayAdv消息,并傳送至信息收集模塊；信息收集模塊根據(jù)Beacon消息進(jìn)行AP信息的收集，根據(jù)RelayAdv消息進(jìn)行RS信息的收集；業(yè)務(wù)感知模塊感知用戶業(yè)務(wù)QoS需求；信息分析處理模塊根據(jù)信息收集模塊及業(yè)務(wù)感知模塊的數(shù)據(jù)，確定候選AP/RS集，并傳送至切換控制模塊及接入選擇模塊；接入選擇模塊根據(jù)信息分析處理模塊的信息，對(duì)用戶的業(yè)務(wù)特性、候選AP及 RS的狀態(tài)信息進(jìn)行評(píng)估，選擇接入模式及最佳AP/RS ;切換控制模塊根據(jù)信息分析處理模塊輸出AP信息，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前的各候選AP的性能進(jìn)行評(píng)估，若滿足切換條件，則執(zhí)行切換；接入模塊根據(jù)接入選擇模塊確定的最佳目標(biāo)AP，執(zhí)行AP接入，根據(jù)確定的最佳目標(biāo)RS，執(zhí)行基于RRTS/CRTS的RS接入；切換執(zhí)行模塊根據(jù)切換控制模塊確定的切換目標(biāo)APdARAP間的切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的選擇方法，其特征在于，信息分析處理模塊確定候選AP/RS集包括:根據(jù)用戶鄰近AP的狀態(tài)信息判斷該AP是否滿足用戶業(yè)務(wù)需求，若滿足> Hrcq，I):: < I) PERap ( PERreq,則該AP為候選AP ;根據(jù)用戶鄰近RS及其所關(guān)聯(lián)AP的狀態(tài)信息，確定兩跳鏈路可用帶寬"=mm(B:,BZ)，連接延時(shí)” =max(/)^, /)；:；:)，誤包率PERlink=Hiax (PERes, PERap)，判斷該鏈路是否滿足用戶業(yè)務(wù)特性，若 Blink 彡 Breq, Dlink ( Dreq, PERlink ( PERreq,則該 RS 為候選 RS0
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的選擇方法，其特征在于，接入模塊接入選擇具體為:如候選AP集中AP數(shù)目為Map，若MAP>1，則根據(jù)各AP的RSS及負(fù)載狀況，選擇接入AP ;若Map=I，且該AP負(fù)載低于門(mén)限值，則接入該AP ;若Map=O,則判斷候選RS集中是否存在滿足業(yè)務(wù)需求的RS，記候選RS集中RS數(shù)目為Nks，若NKS>1，則基于RS優(yōu)化選擇方法選擇最優(yōu)接入RS ;若Nes=I,且RS的負(fù)載及該RS當(dāng)前關(guān)聯(lián)AP負(fù)載低于負(fù)載門(mén)限值，則接入該RS ;若Nks=O,則此次通信請(qǐng)求失敗。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的選擇方法，其特征在于，對(duì)于Map>1，根據(jù)Qapdi= a JSSm+ a 2 (1-Lm)，評(píng)估各候選AP性能，選擇最大Qapdi對(duì)應(yīng)的AP作為目標(biāo)接入AP，其中，Lm為第m個(gè)AP的負(fù)載值，RSSm為用戶接收到來(lái)自第m個(gè)AP的RSS，a2為標(biāo)識(shí)RSS及負(fù)載狀況在AP性能評(píng)估中的權(quán)重。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的選擇方法，其特征在于，基于RS優(yōu)化選擇方法選擇最優(yōu)接入RS具體包括:若Nks>1，則根據(jù)各RS的位置、運(yùn)動(dòng)速度及其關(guān)聯(lián)AP的負(fù)載狀況，選A>y Av PIrRlhlk ,..擇接入RS，調(diào)用(/ =A-+.-+ A J)rn! + PJ:廣，評(píng)估各候選RS性能,選擇最 K 2virax /jAAj11,,,小QKSn對(duì)應(yīng)的RS作為目標(biāo)接入RS，其中，用戶與第n個(gè)RS之間鏈路PER為/Wf,第n個(gè)RS與其關(guān)聯(lián)AP之間鏈路PER為則用戶經(jīng)第n個(gè)RS與AP相連的鏈路PER為:PERlnk = max(PE!C,PERf)，第n個(gè)RS及其關(guān)聯(lián)AP的鏈路負(fù)載值分別為if及Zf ,用戶經(jīng)第n個(gè)RS與AP相連的鏈路負(fù)載值為Zft =max(Zf)，A d、A V分別為發(fā)起接入用戶與RS間的距離與相對(duì)速度為傳輸范圍，Pniax為最大可容忍誤包率，Vniax為車(chē)輛最大速度，P4為標(biāo)識(shí)RS與用戶間的距離、速度、誤包率及負(fù)載狀況的權(quán)重。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的選擇方法，其特征在于，根據(jù)切換控制模塊確定切換目標(biāo)AP具體包括:已接入AP的用戶周期性評(píng)估候選AP集中的RSS及負(fù)載狀況，若確定鄰近AP的RSS及負(fù)載性能更優(yōu)，則 啟動(dòng)基于切換的負(fù)載均衡機(jī)制，執(zhí)行切換至目標(biāo)AP。
全文摘要
本發(fā)明涉及智能交通領(lǐng)域車(chē)聯(lián)網(wǎng)接入選擇技術(shù)，公開(kāi)一種支持多跳WLAN的用戶接入終端選擇裝置及方法。收集周?chē)捎肁P及RS的狀態(tài)信息，信息分析處理模塊，對(duì)業(yè)務(wù)需求以及各類(lèi)信息進(jìn)行分析處理，對(duì)新用戶的業(yè)務(wù)特性、候選AP及RS的狀態(tài)信息進(jìn)行綜合評(píng)估，實(shí)現(xiàn)接入模式以及最佳AP/RS的選擇，對(duì)已接入網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前的各候選AP的綜合性能進(jìn)行評(píng)估，實(shí)現(xiàn)切換控制。本發(fā)明支持在車(chē)聯(lián)網(wǎng)混合通信場(chǎng)景下移動(dòng)用戶接入模式以及最佳AP/RS的選擇，并通過(guò)接入選擇以及切換控制實(shí)現(xiàn)各AP間的負(fù)載均衡，提高網(wǎng)絡(luò)的綜合性能及用戶QoS滿意度。
文檔編號(hào)H04W84/12GK103209447SQ20131006792
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者柴蓉, 冉麗麗, 陳前斌 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)