[发明专利]一种基于5G的多运营商网络的接入及切换策略

权利要求书

1.一种基于5G的多运营商网络的接入策略，其特征在于，包括下述步骤：

以接收机作为起点，接收机用于连接运营商的电网终端以及多个运营商接入网；以运营商的电网终端作为终点，构建随机树型网络；

在对应的运营商接入网的信号传输范围内生成取样点；

在节点网络中，搜索与取样点最近的点，若是，则生成新节点，若否，则返回生成取样点的步骤；

判断生成新节点是否连通对应的运营商接入网，若是，则判断是否达到最大搜索次数，若否，则返回生成取样点的步骤；

若达到最大搜索次数，则网络存在故障，返回以接收机作为起点的步骤，若没有达到最大搜索次数，则接通对应的运营商接入网。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G的多运营商网络的接入策略，其特征在于，所述的设接收机起点为N_int，对应的运营商接入网的终端为N_goal，取样点为N_sample，搜索步长为L，最大搜索次数为n，在节点网络中，与取样点最近的点为N₁，则生成新节点的公式为：

3.根据权利要求1所述的一种基于5G的多运营商网络的接入策略，其特征在于，所述取样点包括随机点和朝向对应的运营商接入网的目标点；所述随机点和所述目标点的数量比为1：1。

4.根据权利要求1所述的一种基于5G的多运营商网络的接入策略，其特征在于，生成新节点的步骤中，还包括设定约束条件，判断新节点的信号传输是否畅通，具体包括下述步骤：

设定约束条件：|N_sample-N_goal|≤ε；

其中ε为最小误差，即从对应的运营商接入网出发的快速扩展随机树末端的新节点距离接收机的信号传输范围的最小距离；

若|N_sample-N_goal|≤ε成立，则跳出循环，发出对应的运营商接入网网络正常传输的信号给接收机；

若|N_sample-N_goal|≤ε不成立，则表示传输数据产生波动，发出对应的运营商接入网出现故障的信号给接收机。

5.一种基于5G的多运营商网络的切换策略，采用上述权利要求1至5任意一项所述的基于5G的多运营商网络的接入策略，其特征在于，采用卡尔曼滤波预测算法，对接入接收机的运营商接入网进行实时监测并切换，包括下述步骤：

构建预测模型，系统的状态矩阵和观测矩阵；

系统进行滤波初始化；

通过系统的状态矩阵，计算当前状态的5G信号传输先验估计值，通过下一时刻迭代计算得到当前的5G信号状态值；

对预测过程进行计算，同时进行5G信号校正，根据系统的观测矩阵获得健康状态估计值，并将健康状态估计值反馈至时间状态方程，实现系统当前状态值的后验估计；

向接收机发送系统的测量结果。

6.根据权利要求5所述的一种基于5G的多运营商网络的切换策略，其特征在于，计算步骤具体包括：

系统的状态矩阵：X_t＝FX_t-1+Bu_t+Γw_t；

系统的观测矩阵：Z_t＝HX_t+v_t；

计算健康状态估计值，即在时刻t，系统状态向量的预测值：

计算在时刻t，误差协方差矩阵的预测值：

计算5G信号状态估计误差的协方差矩阵：

其中：X_t为时刻t的系统状态矩阵；X_t-1为时刻t-1的系统状态矩阵；F为系统的状态转移矩阵；B为控制输入矩阵；u_t为系统控制量；Γ为噪声矩阵；H为系统测量的参数矩阵；w_t’和v_t为不相关的高斯白噪声；

表达5G信号状态向量估计的准确性；P_t-1为时刻t-1，更新的误差协方差矩阵的估计值；Q为对5G信号传输起干扰作用的协方差矩阵；K_t为卡尔曼滤波增益。