发明名称 一种车载WiFi设备选择访问点的方法
摘要 本发明提出了一种车载WiFi设备选择访问点的方法,属于通信领域,首先通过车辆周期性地对其周围AP的信号强度进行探测,得到周围AP的信号强度,对每个具备符合规定数目探测记录的AP,将探测到的AP信号强度值转换为距离值,进一步对AP的位置进行预估,得到AP的预测坐标,然后根据AP的预测坐标计算AP的相遇连接时间,最后选择相遇时间最长的AP进行关联。本发明选择访问点的方法能够降低车载WiFi设备访问数据传输的断线次数和丢包率,提高数据传输的稳定性。
申请公布号 CN101977423B 申请公布日期 2013.01.30
申请号 CN201010519739.5 申请日期 2010.10.19
申请人 北京航空航天大学 发明人 牛建伟;杜国平;童超
分类号 H04W48/16(2009.01)I;H04W64/00(2009.01)I;H04B17/00(2006.01)I 主分类号 H04W48/16(2009.01)I
代理机构 北京永创新实专利事务所 11121 代理人 周长琪
主权项 一种车载WiFi设备选择访问点的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一:车辆周期性地对其周围AP的信号强度进行探测,记录并保存探测结果,所述的探测结果为三元组信息记录,包括:AP的信号强度、探测时刻和MAC地址;其中,AP表示访问点,MAC表示介质访问控制;步骤二:对同一MAC地址的信息记录条数m进行统计,如果m不小于设定的阈值,则执行步骤三,否则转步骤一继续执行;所述的设定的阈值为正整数;步骤三:根据探测到的AP信号强度对周围AP位置进行预估,得到AP的预测坐标(a,b);步骤四:根据AP的预测坐标(a,b)得到AP的相遇连接时间TC: <mrow> <mi>TC</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msqrt> <msup> <mn>130</mn> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>b</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mi>a</mi> </msqrt> <mi>v</mi> </mfrac> </mrow>其中,v表示当前车速;步骤五:选择合适的AP进行关联:如果当前未关联AP,则从步骤四中得到相遇连接时间的AP中,选择相遇连接时间最长的AP进行关联;如果当前已关联AP,则从步骤四中得到相遇连接时间的AP中,首先选择信号强度比当前已关联的AP强的AP,再在已选择的AP中选择大于当前已关联AP的相遇连接时间,且相遇连接时间最长的AP进行关联;步骤六:是否继续AP探测,若继续探测转步骤一执行,若不继续探测,结束本次AP的选择;其中,步骤三中所述AP的预测坐标(a,b)具体是通过以下过程得到的:1)将具有相同MAC地址的三元组信息记录按时间大小顺序排列,并取最近n次的探测结果的信号强度和时间得到(R1,T1)…(Ri,Ti)…(Rn,Tn),其中,Ti+1>Ti,1≤i≤n,3≤n≤5,Ri为车辆WiFi设备接收到的AP的信号强度,Ti为记录的探测时刻;2)根据下式将第i次的探测结果信号强度值转换为距离值di: <mrow> <msub> <mi>d</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mn>10</mn> <mfrac> <mrow> <mo>-</mo> <mn>43.4</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>R</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow> <mn>20</mn> </mfrac> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>3)对n个探测结果两两组合,得到AP的预测位置: <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <msub> <mi>d</mi> <mi>j</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <msub> <mi>d</mi> <mi>i</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <msub> <mi>&Delta;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <msub> <mi>&Delta;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&Delta;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&Delta;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>其中,参数Δi=(Ti‑T1)×v,v表示当前车速,aij为(Ri,Ti)(Rj,Tj)组合得到的AP预测位置值的横坐标,1≤i≤n,1≤j≤n,i≠j;4)对所有的aij取算术平均值得到AP预测坐标的横坐标a: <mrow> <mi>a</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msubsup> <mi>C</mi> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mfrac> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>a</mi> <mi>ij</mi> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>其中, <mrow> <msubsup> <mi>C</mi> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>=</mo> <mi>n</mi> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>;</mo> </mrow>根据式(4)得到AP预测坐标的纵坐标b: <mrow> <mi>b</mi> <mo>=</mo> <mfenced open='{' close=''> <mtable> <mtr> <mtd> <msqrt> <msup> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>a</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>&Delta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>a</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>&Delta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&GreaterEqual;</mo> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>(</mo> <msup> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>a</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>&Delta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&lt;</mo> <mn>0</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>。
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