【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车联网，具体涉及一种基于马尔可夫决策的车载softsim切换方法。
技术介绍
1、随着物联网及车联网技术的发展，车载设备的联网需求日益增多。传统的车载设备依赖物理sim卡或esim进行联网。然而，在车辆高速移动或进入复杂地形（如山区、隧道、地下停车场等）时，单一运营商的网络覆盖常常无法保证信号稳定。为了解决该问题，现有的sim切换技术主要有以下几类：
2、1、手动切换或优先级切换：
3、用户根据经验配置一个首选sim卡，或者系统在多个sim卡之间设定固定优先级，当首选sim卡信号变差时，才尝试切换到次级sim卡。这种方式缺乏智能化，容易在断网后再触发切换，导致切换不及时。
4、2、信号强度阈值切换：
5、系统通过实时检测sim卡的信号强度，一旦低于某个阈值时切换到其他运营商网络。这一方法会导致频繁切换，且无法有效处理信号短暂波动造成的误切换。
6、现有技术至少存在以下缺陷：
7、1）切换滞后：系统往往在信号衰退或断开时才触发切换，无法预判未来信号状态。
8、2）切换频繁：信号强度波动容易导致频繁切换，增加耗电量并降低用户体验。
9、3）固定优先级僵化：预设的优先级策略缺乏灵活性，在复杂场景中表现不佳。
10、4）功耗较高：频繁检测信号会显著增加功耗，特别是在高频检测的情况下。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于马尔可夫决策的车载softsim切换
2、为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于马尔可夫决策的车载softsim切换方法，包括以下步骤：
4、s1、设定间隔时间监测每个softsim对应的信号强度，若设定的softsim的信号强度低于设定阈值t时，标记为弱信号区域；
5、s2、通过mdp预测模型，利用步骤s1监测到的每个softsim实时信号强度、历史数据及地理位置预测未来每个softsim信号变化，确定两个以上的切换目标softsim；
6、s3、对步骤s2确定的两个以上的切换目标softsim执行ping检测，并根据检测结果排序；
7、s4、选择步骤s3中ping检测最优结果对应目标softsim进行切换。
8、进一步的，步骤s1中，根据信号波动或车速确定间隔时间监测每个softsim对应的信号强度。
9、进一步的，采用动态频率调整策略，在信号波动或车速大于阈值时，提高检测频率，在信号波动小于等于阈值或停车时，降低检测频率。
10、进一步的，步骤s1中，softsim对应的信号强度rssi值公式为：
11、设si(t)s_i(t)si(t) 表示第 iii 个softsim在时间 ttt 时刻的信号强度，则：，其中：n 是路径损耗因子，d 和 d0 分别为当前距离和参考距离，p0 为参考功率，为随机噪声。
12、进一步的，步骤s2中的mdp预测模型，包括以下步骤：
13、s21、状态空间建模：
14、状态空间sss包含各softsim的当前信号强度、历史波动数据及地理位置信息，设状态sts_tst 表示在时间 ttt 时刻的网络状态：
15、，其中，location t 为车辆当前位置；
16、s22、动作空间建模：
17、动作空间aaa的动作为，保持当前softsim”或“切换到其他softsim”，动作定义为：，其中ai 表示切换到第 i 个softsim；
18、s23、奖励函数r(s,a)r(s, a)r(s,a)：
19、奖励函数的原则为：如果网络稳定且延迟低于设定值，给出正奖励，如果切换导致断网或延迟高于设定值，给出负奖励；
20、s24、状态转移概率：
21、使用历史数据和地理位置来估计状态转移概率p(s′∣s,a)，
22、，状态转移概率表示当前选择softsim后的信号变化趋势；
23、s25、策略优化：
24、使用值迭代算法计算每个状态下的最优动作，作出预测。
25、进一步的，在步骤s23中的奖励函数定义为：
26、其中，n、b、d均为实数。
27、进一步的，步骤s25中的值迭代算法通过bellman方程，公式为：
28、，其中，γ是折扣因子，用于平衡当前奖励和未来奖励。
29、进一步的，步骤s3中，ping检测通过收集延迟和丢包率，判断网络是否可用，具体为：
30、设pli为第i个softsim的丢包率，rtti为其平均ping时延，如果满足以下条件，则认为该网络可用：
31、pli < m 且 rtti < k，其中，m为百分比，k为时间，单位ms。
32、进一步的，步骤s4中，在切换前预先与目标softsim建立网络连接，切换时不中断数据流，并采用切换时延tswitch完成softsim切换。
33、进一步的，步骤s4中，切换时延tswitch 由以下因素决定：
34、tswitch=tdetection + tping + thandoff ，其中，tdetection 为检测时间，tping 为ping预探测时间，thandoff 为实际切换时间。
35、本专利技术的有益效果是：
36、本技术方案基于马尔可夫决策过程和ping预探测的切换策略，该策略能够根据实时数据和历史信号表现预测未来的网络状态，并智能选择切换时机，确保车辆在移动中的网络稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，步骤S1中，根据信号波动或车速确定间隔时间监测每个softSIM对应的信号强度。
3.根据权利要求2所述的基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，采用动态频率调整策略，在信号波动或车速大于阈值时，提高检测频率，在信号波动小于等于阈值或停车时，降低检测频率。
4.根据权利要求1所述的基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，步骤S1中，softSIM对应的信号强度RSSI值公式为：
5.根据权利要求1所述的基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，步骤S2中的MDP预测模型，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，在步骤S23中的奖励函数定义为：
7.根据权利要求5所述的基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，步骤S25中的值
8.根据权利要求1所述的基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，步骤S3中，Ping检测通过收集延迟和丢包率，判断网络是否可用，具体为：
9.根据权利要求1所述的基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，步骤S4中，在切换前预先与目标softSIM建立网络连接，切换时不中断数据流，并采用切换时延Tswitch完成softSIM切换。
10.根据权利要求9所述的基于马尔可夫决策的车载softSIM切换方法，其特征在于，步骤S4中，切换时延Tswitch 由以下因素决定：
...【技术特征摘要】
1.一种基于马尔可夫决策的车载softsim切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于马尔可夫决策的车载softsim切换方法，其特征在于，步骤s1中，根据信号波动或车速确定间隔时间监测每个softsim对应的信号强度。
3.根据权利要求2所述的基于马尔可夫决策的车载softsim切换方法，其特征在于，采用动态频率调整策略，在信号波动或车速大于阈值时，提高检测频率，在信号波动小于等于阈值或停车时，降低检测频率。
4.根据权利要求1所述的基于马尔可夫决策的车载softsim切换方法，其特征在于，步骤s1中，softsim对应的信号强度rssi值公式为：
5.根据权利要求1所述的基于马尔可夫决策的车载softsim切换方法，其特征在于，步骤s2中的mdp预测模型，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪杰，左奇，
申请(专利权)人：深圳市小镜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。