一种用于车载TBOX的网络切换方法及系统与流程

本发明涉及车联网通信，特别是涉及一种用于车载tbox的网络切换方法及系统。

背景技术：

1、本部分陈述仅提供与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、随着智能网联汽车的快速发展，车载tbox已成为车辆远程控制、紧急呼叫、ota升级、在线导航等核心功能的关键硬件支撑。当前tbox普遍同时支持5g nr和4g lte等多种制式网络，并可通过双sim/esim方案接入多个运营商网络。

3、然而，车辆在高速行驶过程中会频繁穿越不同基站覆盖区域，网络信号强度和服务质量剧烈波动，现有切换方案主要依赖单一的信号强度（rssi）作为判决依据，且采用固定触发阈值，导致两个突出问题：一是信号强度良好但网络实际拥塞严重时，切换决策仍会选择该网络，造成远程控制指令延时超标、紧急呼叫链路质量不足；二是车辆在小区边缘快速移动时，信号频繁抖动引发网络反复切换（乒乓切换），导致业务短暂中断和信令开销激增。因此，现有方案无法同时满足高速移动环境下业务差异化感知、信号趋势预判与网络状态动态适配的需求，切换决策准确性不足，关键业务服务质量难以保障。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种用于车载tbox的网络切换方法及系统，通过多维度网络评估、业务感知权重、趋势预测与动态迟滞相结合的切换方案，实现切换精准性提升与乒乓抑制。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、本发明第一方面，提供了一种用于车载tbox的网络切换方法，包括：

4、周期性采集候选网络的参数并缓存历史数据；

5、识别当前车载业务等级，根据所述业务等级输出分项权重与全局权重；基于当前服务网络的历史数据中的rssi序列，采用最小二乘线性回归拟合趋势模型，预测未来时刻的信号强度，得到信号强度预测结果；根据所述参数、所述分项权重及所述全局权重，计算每个候选网络的无线质量得分、qos性能得分和稳定性得分，加权求和得到综合效用值；

6、基于综合效用值、信号强度预测结果和动态迟滞阈值判断是否触发切换；所述动态迟滞阈值随车速和信号波动程度递增；

7、执行先建后断切换，并根据切换结果反馈调节所述动态迟滞阈值的基础值，以优化网络切换。

8、进一步地，所述周期性采集候选网络的参数并缓存历史数据中，所述参数包括无线层参数、网络层qos参数和稳定性参数；

9、所述无线层参数包括参考信号接收功率、参考信号接收质量和信噪比；所述网络层qos参数包括端到端单向时延、丢包率和可用带宽；所述稳定性参数包括网络接入成功率和最近统计窗口内的网络切换次数。

10、进一步地，将车载业务划分为关键业务、实时业务和非实时业务三个等级，每个业务等级对应一组qos分项权重向量和一组全局维度权重向量；

11、所述qos分项权重向量用于对时延、丢包率和带宽进行加权，所述全局维度权重向量用于对无线质量得分、qos性能得分和稳定性得分进行加权。

12、进一步地，所述识别当前车载业务等级具体包括：

13、对已注册业务通过套接字五元组匹配业务id直接判定业务等级；

14、对未注册业务通过深度包检测提取流量特征进行判定；

15、当多个业务同时激活时，取最高优先级业务的等级作为当前业务等级。

16、进一步地，取多个周期的rssi历史序列，拟合线性趋势模型：

17、

18、其中，为预测得到的未来时刻的信号强度值，单位dbm；为当前时刻，作为预测的起始参考点；为预测时间窗口；为拟合直线的斜率；为拟合直线的截距。

19、进一步地，所述无线质量得分通过对参考信号接收功率、参考信号接收质量和信噪比分别进行min-max归一化后加权求和得到；

20、所述qos性能得分通过对时延、丢包率和可用带宽分别进行归一化后按照所述分项权重加权求和得到；

21、所述稳定性得分通过对网络接入成功率和历史切换次数分别进行归一化后加权求和得到。

22、进一步地，所述根据切换结果反馈调节所述动态迟滞阈值的基础值具体包括：当检测到乒乓切换次数超标时，增大所述基础值；当检测到切换不及时导致的业务断连时，减小所述基础值。

23、本发明第二方面，提供了一种用于车载tbox的网络切换系统，包括：

24、数据采集模块：用于周期性采集候选网络的参数并缓存历史数据；

25、业务识别模块：用于识别当前车载业务等级，根据所述业务等级输出分项权重与全局权重；

26、信号预测模块：用于基于当前服务网络的历史数据中的rssi序列，采用最小二乘线性回归拟合趋势模型，预测未来时刻的信号强度，得到信号强度预测结果；

27、综合评估模块：用于根据所述参数、所述分项权重及所述全局权重，计算每个候选网络的无线质量得分、qos性能得分和稳定性得分，加权求和得到综合效用值；

28、切换判决模块：用于基于综合效用值、信号强度预测结果和动态迟滞阈值判断是否触发切换；所述动态迟滞阈值随车速和信号波动程度递增；

29、切换执行与优化模块：用于执行先建后断切换，并根据切换结果反馈调节所述动态迟滞阈值的基础值，以优化网络切换。

30、本发明第三方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

31、本发明第四方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述方法的步骤。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

33、本发明通过融合无线质量、qos性能和稳定性三类参数的综合效用评估，切换决策能够真实反映网络实际服务能力，避免选中信号强但拥塞严重的网络，业务qos达标率显著提升，关键业务的时延与可靠性得到针对性保障。并且，通过信号趋势预测与随车速、信号波动程度动态递增的迟滞阈值相结合的双重机制，有效抑制高速移动场景下的乒乓切换，减少信令开销与业务中断风险。另外，通过切换结果反馈调节迟滞阈值基础值，使系统能够自适应适配不同地域的网络环境，无需人工配置固定阈值，降低部署与运维成本。

1.一种用于车载tbox的网络切换方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种用于车载tbox的网络切换方法，其特征在于，所述周期性采集候选网络的参数并缓存历史数据中，所述参数包括无线层参数、网络层qos参数和稳定性参数；

3.如权利要求1所述的一种用于车载tbox的网络切换方法，其特征在于，将车载业务划分为关键业务、实时业务和非实时业务三个等级，每个业务等级对应一组qos分项权重向量和一组全局维度权重向量；

4.如权利要求3所述的一种用于车载tbox的网络切换方法，其特征在于，所述识别当前车载业务等级具体包括：

5.如权利要求1所述的一种用于车载tbox的网络切换方法，其特征在于，取多个周期的rssi历史序列，拟合线性趋势模型：

6.如权利要求1所述的一种用于车载tbox的网络切换方法，其特征在于，所述无线质量得分通过对参考信号接收功率、参考信号接收质量和信噪比分别进行min-max归一化后加权求和得到；

7.如权利要求1所述的一种用于车载tbox的网络切换方法，其特征在于，所述根据切换结果反馈调节所述动态迟滞阈值的基础值具体包括：当检测到乒乓切换次数超标时，增大所述基础值；当检测到切换不及时导致的业务断连时，减小所述基础值。

8.一种用于车载tbox的网络切换系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。