CN106879034A - 一种车辆结点的网络切换方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆结点的网络切换方法及装置。其方法包括：车辆结点接入当前路边单元后，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息；根据所述背景信息确定切换决策信息；根据所述切换决策信息作出切换决定后，向所述路边单元发送切换请求；根据所述路边单元反馈的切换策略进行切换。车辆结点在切换之前就已经获得目标网络的IP地址和背景信息，从而在切换之前就能完成FMIPv6的nAR和nCoA配置，省去了传统IPv6移动性管理中的路由发现、RtSolPr/PrPtAdv以及相关的CoA配置，缩短了FMIPv6的时间，从而提高了切换效率，降低了切换时延。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种车辆结点的网络切换方法及装置。
背景技术
随着无线通信网络技术的发展和各种车载电子终端的应用，构建人-车-路协同的信息网络不再只是美好的愿景。通过将行进中的车辆作为结点相互连接形成移动网络(又称车载自组织网络)，车载自组织网络能够提供各类与车辆、车辆交通、司机、乘客、行人等相关的服务。车载自组织网络中多种无线接入系统相互融合形成异构网络，从而为用户提供随时随地的无线接入。
车载自组织网络的应用按照用途分类，可以分为舒适性(Comfort)应用与安全性(Safety)应用。舒适性应用的主要目的是改善驾乘人员的舒适性，典型的应用有：多媒体服务、商业服务等；安全性应用的主要目的是通过车辆结点间共享或交换信息来实现安全驾驶。相比舒适性应用，安全性应用对时延和可靠性有更苛刻的要求。通常把以实现此安全性应用的消息称为安全性消息，主要用于引起周围车辆的注意，防止潜在的事故发生，此类消息通常需要作为最高优先级消息进行传递和处理。典型的安全性应用包括：交通信息获取、主动安全控制等。因此，若想实现车载自组织网络的应用，其核心是保证车辆结点始终可以根据个性化服务需求选择合适的无线接入方式，获得实时动态的安全信息、应用服务，并保证其实时性和业务服务质量(QoS)。
然而，一方面由于车辆自身移动性的特点使网络拓扑变化较快，导致较多的异构网络间垂直切换，而频繁的切换将会导致网络稳定性的下降，使得各类与安全应用相关的消息传输的时延和丢失概率的增加，影响到车辆与人员的安全。另一方面，随着车载娱乐应用的不断丰富，车上人员对音乐、视频、文字等不同业务的需求与日俱增。同一用户可能同时涉及不同业务的使用，同一业务的实际需求也会时刻发生改变，这些使得异构网络之间的垂直切换次数将会显著增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆结点的网络切换方法及装置，以解决的网络稳定性下降、垂直切换次数增加的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种车辆结点的网络切换方法，包括：
车辆结点接入当前路边单元后，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息；
所述车辆结点根据所述背景信息确定切换决策信息；
所述车辆结点根据所述切换决策信息作出切换决定后，向所述路边单元发送切换请求；
所述车辆结点根据所述路边单元反馈的切换策略进行切换。
可选的，所述获取所述路边单元的邻居网络的背景信息的步骤包括：
所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语向所述路边单元发送背景信息请求消息；
所述车辆结点接收所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回的响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意方法实施例，可选的，该方法还包括：
所述车辆结点将检测到的且满足设定要求的通信网络的IP地址上报给当前路边单元。
基于上述任意方法实施例，可选的，所述根据所述背景信息确定切换决策信息的步骤包括：
所述车辆结点根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的地理位置信息，监测自身与所述相邻的路边单元的距离；以及，根据根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的IP地址，检测所述相邻的路边单元的RSS；
该方法还包括：
当自身与所述相邻的路边单元的距离小于设定的距离阈值，且所述相邻的路边单元的RSS大于设定RSS阈值的持续时间达到设定时间长度，作出切换决定。
基于上述任意方法实施例，可选的：所述根据所述背景信息确定切换决策信息的步骤包括：
所述车辆结点根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，所述第二邻居网络为非路边单元通信网络。
可选的，所述车辆结点根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，包括：
所述车辆结点根据剩余带宽、误码率、网络延迟、数据传输速率、花费偏好、预期停留时间，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量。
可选的，该方法还包括：
自适应调整用于确定所述通信质量的参数的权重。
基于上述任意方法实施例，可选的，所述车辆结点初次接入所述路边单元时，该方法还包括：
使用改进的MIH原语注册MIES通知，所述改进的MIH原语中包括：车辆结点的类型、当前链路的业务流类型、当前业务的安全性等级和当前接入节点的接口号和IP地址。
一种车辆结点的网络切换方法，包括：
路边单元向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息；
所述路边单元接收所述车辆结点发送的切换请求；
所述路边单元将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点。
可选的，路边单元向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息的步骤包括：
所述路边单元接收所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语发送背景信息请求消息；
所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意方法实施例，可选的，该方法还包括：
所述路边单元根据车辆结点上报的IP地址，向所述IP地址对应的通信网络请求背景信息，并添加返回的背景信息作为邻居网络的背景信息。
基于上述任意方法实施例，可选的，所述路边单元将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点的步骤包括：
所述路边单元确定使所述群组切换后的QoS的量化值与所述群组切换后的网络侧性能的量化值之和最大化的切换策略，并发送给所述各个车辆结点。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供一种车辆结点的网络切换装置，包括：
背景信息获取模块，用于接入当前路边单元后，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息；
切换决策模块，用于根据所述背景信息确定切换决策信息；
切换请求发送模块，用于根据所述切换决策信息作出切换决定后，向所述路边单元发送切换请求；
切换执行模块，用于根据所述路边单元反馈的切换策略进行切换。
可选的，所述背景信息获取模块用于：
使用用于请求获取信息的MIH原语向所述路边单元发送背景信息请求消息；
接收所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回的响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意装置实施例，可选的，还包括检测上报模块，用于：
将检测到的且满足设定要求的通信网络的IP地址上报给当前路边单元。
基于上述任意装置实施例，可选的，所述切换决策模块用于：
根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的地理位置信息，监测自身与所述相邻的路边单元的距离；以及，根据根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的IP地址，检测所述相邻的路边单元的RSS；
当自身与所述相邻的路边单元的距离小于设定的距离阈值，且所述相邻的路边单元的RSS大于设定RSS阈值的持续时间达到设定时间长度，作出切换决定。
基于上述任意装置实施例，可选的，根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述切换决策模块用于：
根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，所述第二邻居网络为非路边单元通信网络。
可选的，根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述切换决策模块用于：
所述车辆结点根据剩余带宽、误码率、网络延迟、数据传输速率、花费偏好、预期停留时间，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量。
可选的，还包括权重调整模块，用于：
自适应调整用于确定所述通信质量的参数的权重。
基于上述任意装置实施例，可选的，还包括注册模块，用于在初次接入所述路边单元时，使用改进的MIH原语注册MIES通知，所述改进的MIH原语中包括：车辆结点的类型、当前链路的业务流类型、当前业务的安全性等级和当前接入节点的接口号和IP地址。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供一种车辆结点，包括：
处理器、存储器和收发机；
所述存储器中保存所述处理器执行操作时所需的数据；
所述收发机用于根据处理器的控制接收和发送数据；
所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
接入当前路边单元后，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息；
根据所述背景信息确定切换决策信息；
根据所述切换决策信息作出切换决定后，向所述路边单元发送切换请求；
根据所述路边单元反馈的切换策略进行切换。
可选的，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
使用用于请求获取信息的MIH原语向所述路边单元发送背景信息请求消息；
接收所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回的响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意车辆结点实施例，可选的，所述处理器还被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
将检测到的且满足设定要求的通信网络的IP地址上报给当前路边单元。
基于上述任意车辆结点实施例，可选的，为了根据所述背景信息确定切换决策信息，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的地理位置信息，监测自身与所述相邻的路边单元的距离；以及，根据根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的IP地址，检测所述相邻的路边单元的RSS；
当自身与所述相邻的路边单元的距离小于设定的距离阈值，且所述相邻的路边单元的RSS大于设定RSS阈值的持续时间达到设定时间长度，作出切换决定。
基于上述任意车辆结点实施例，可选的，根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，所述第二邻居网络为非路边单元通信网络。
可选的，根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
所述车辆结点根据剩余带宽、误码率、网络延迟、数据传输速率、花费偏好、预期停留时间，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量。
可选的，所述处理器还被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
自适应调整用于确定所述通信质量的参数的权重。
基于上述任意车辆结点实施例，可选的，所述处理器还被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：在初次接入所述路边单元时，使用改进的MIH原语注册MIES通知，所述改进的MIH原语中包括：车辆结点的类型、当前链路的业务流类型、当前业务的安全性等级和当前接入节点的接口号和IP地址。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供一种车辆结点的网络切换装置，包括：
背景信息发送模块，用于向接入的车辆结点发送本装置的邻居网络的背景信息；
切换请求接收模块，用于接收所述车辆结点发送的切换请求；
切换策略发送模块，用于将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点。
可选的，所述背景信息发送模块用于：
接收所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语发送背景信息请求消息；
使用用于响应请求信息的MIH原语返回响应消息，所述响应消息中携带本装置的邻居网络的背景信息。
基于上述任意装置实施例，可选的，还包括背景信息更新模块，用于：
根据车辆结点上报的IP地址，向所述IP地址对应的通信网络请求背景信息，并添加返回的背景信息作为邻居网络的背景信息。
基于上述任意装置实施例，可选的，所述切换策略发送模块用于：
确定使所述群组切换后的QoS的量化值与所述群组切换后的网络侧性能的量化值之和最大化的切换策略，并发送给所述各个车辆结点。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供一种路边单元，包括：
处理器、存储器和收发机；
所述存储器中保存所述处理器执行操作时所需的数据；
所述收发机用于根据处理器的控制接收和发送数据；
所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息；
接收所述车辆结点发送的切换请求；
将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点。
可选的，向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息时，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
接收所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语发送背景信息请求消息；
使用用于响应请求信息的MIH原语返回响应消息，所述响应消息中携带本路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意路边单元实施例，可选的，所述处理器还被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
根据车辆结点上报的IP地址，向所述IP地址对应的通信网络请求背景信息，并添加返回的背景信息作为邻居网络的背景信息。
基于上述任意路边单元实施例，可选的，将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点时，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
确定使所述群组切换后的QoS的量化值与所述群组切换后的网络侧性能的量化值之和最大化的切换策略，并发送给所述各个车辆结点。
本发明实施例提供的技术方案具备如下有益效果：
利用改进的MIH原语，以及HNI机制，使得车辆结点在切换之前就已经获得目标网络的IP地址和背景信息，从而在切换之前就能完成FMIPv6的nAR和nCoA配置，省去了传统IPv6移动性管理中的路由发现、RtSolPr/PrPtAdv以及相关的CoA配置，缩短了FMIPv6的时间，从而提高了切换效率，降低了切换时延。
采用基于模糊逻辑多属性判决的切换策略，基于跨层优化的思想，使用802.21MHI协议所规定的各类异构网络中与QoS相关的各层参数作为切换因素，并支持非数值型的表达方式。利用切换代价函数获得各个候选网络的切换质量，对切换后的性能做出具体评估。同时，采用一种自适应权重调整机制，针对不同的实际情况和用户偏好，能够对不同切换因素的权重作出动态调整，从而提供更好的QoS。
采用一种基于流切换的群移动切换策略，在考虑车辆结点QoS的前提下，进一步考虑网络侧的切换代价，避免了车辆结点在群移动过程中由于很多结点同时切换到某一网络，造成该网络负载瞬间加大导致切换后群组QoS的整体下降。并且该群移动切换策略可以对不同业务流加以区分，并选择最合适该业务的目标网络，改进了传统切换手段仅仅针对链接的切换方式。
作为智能交通ITS的重要组成，在路边单元(RSU)中新增了信息服务、邻居网络信息、联合无线资源管理这三个功能实体，具体化并增强了路边单元的功能。通过这三个功能实体，路边单元可以通过自学习方式，获得当前区域内活跃的静态AP、新增AP以及车辆结点信息，并完成实时的动态更新。从而实现车辆自组织网络中，车辆结点的连接管理、无线资源分配以及全局的切换判决。
提出新的TRAMCAR车联网切换框架，该框架定义了车辆结点在各层的具体模块和对应功能、各层之间的数据流向以及车辆结点与路边单元之间的信息交互方式。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种方法流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种方法流程图；
图3为本发明实施例提供的一种装置示意图；
图4为本发明实施例提供的车辆结点示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种装置示意图；
图6为本发明实施例提供的路边单元示意图；
图7为本发明实施例提供的应用场景示意图；
图8为本发明实施例提供的车辆结点接入路边单元的流程图；
图9为本发明实施例提供的改进的TRAMCAR切换架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
本发明实施例改进了现有的媒介无关切换(Medium Independent Handover，MIH)协议，提出一种增强的FMIPv6移动性管理方式，并提出一种针对车联网快速移动的车辆结点的异构网络跨层垂直切换方案。
其中，通过在MIH协议中增加新的原语和参数，使FMIPv6在二层切换之前掌握更多的车辆结点信息和网络背景信息，从而缩短二层切换、三层切换的决策时延，保证安全消息的实时性，并减少车辆结点(也成移动结点，Mobility Node，MN，或车载单元，On BoardUnit，OBU)的网络信号扫描次数、降低能耗。
具体的，在MIH协议中定义新的原语MIH-AddressInfo＝(InterfaceID，IPAddress)用于记录Access Router的接口号和IP地址；
在MIH协议中定义新的原语MIH-NodeType用于表明车辆结点类型，当MIH-Node-Type＝1表明该车辆结点同时作为车辆AP供其它车辆结点接入；
在原MIH原语：MIH-LinkList、MIH-LinkAvalable、MIH-LinkGoingDwon、MIH-Linkdown、MIH-LinkUp中增加新的参数：AddressInfo、BusinessFlowType、SafetyLevel，用于记录AP的IP地址、当前链路的业务流类型，以及当前业务的安全性等级。
其中，基于改进的FMIPv6，优化异构网络切换的发现阶段，提高网络切换发现的及时性和准确性。
其中，基于车辆自组织网络(又称车辆网WAVE体系)，根据MIH协议并通过DSRC方式在车辆结点与路边单元之间完成车辆结点信息和网络背景信息的交互。
其中，改进基于上下文感知的TRAMCR切换体系，结合跨层模糊逻辑多属性判决的切换决策算法，满足车辆结点对安全性和QoS的不同需求。
其中，考虑到车辆结点群移动特性，提出一种基于业务流切换的车辆结点群组切换策略，对不同业务流加以区分，单独选网来完成切换的执行，同时避免了多个车辆结点同时切换到同一个网络后造成新网络的质量下降，导致再次切换。
与现有异构网络垂直切换技术相比，本发明实施例结合车联网的实际场景，缩短了切换的时延，提高了车辆结点安全消息的及时性，同时充分考虑了车联网异构网络下各业务流的不同特点，提上了用户满意度和网络利用率。
基于此，本发明实施例提供的一种车辆结点的网络切换方法如图1所示，具体包括如下操作：
步骤100、车辆结点接入当前路边单元后，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息；
步骤110、所述车辆结点根据所述背景信息确定切换决策信息；
步骤120、所述车辆结点根据所述切换决策信息作出切换决定后，向所述路边单元发送切换请求；
步骤130、所述车辆结点根据所述路边单元反馈的切换策略进行切换。
可选的，所述获取所述路边单元的邻居网络的背景信息的步骤包括：
所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语向所述路边单元发送背景信息请求消息；
所述车辆结点接收所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回的响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意方法实施例，可选的，该方法还包括：
所述车辆结点将检测到的且满足设定要求的通信网络的IP地址上报给当前路边单元。
基于上述任意方法实施例，可选的，所述根据所述背景信息确定切换决策信息的步骤包括：
所述车辆结点根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的地理位置信息，监测自身与所述相邻的路边单元的距离；以及，根据根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的IP地址，检测所述相邻的路边单元的RSS；
该方法还包括：
当自身与所述相邻的路边单元的距离小于设定的距离阈值，且所述相邻的路边单元的RSS大于设定RSS阈值的持续时间达到设定时间长度，作出切换决定。
基于上述任意方法实施例，可选的：所述根据所述背景信息确定切换决策信息的步骤包括：
所述车辆结点根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，所述第二邻居网络为非路边单元通信网络。
可选的，所述车辆结点根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，包括：
所述车辆结点根据剩余带宽、误码率、网络延迟、数据传输速率、花费偏好、预期停留时间，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量。
可选的，该方法还包括：
自适应调整用于确定所述通信质量的参数的权重。
基于上述任意方法实施例，可选的，所述车辆结点初次接入所述路边单元时，该方法还包括：
使用改进的MIH原语注册MIES通知，所述改进的MIH原语中包括：车辆结点的类型、当前链路的业务流类型、当前业务的安全性等级和当前接入节点的接口号和IP地址。
本发明实施例提供的另一种车辆结点的网络切换方法如图2所示，包括如下操作：
步骤200、路边单元向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息；
步骤210、所述路边单元接收所述车辆结点发送的切换请求；
步骤220、所述路边单元将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点。
可选的，路边单元向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息的步骤包括：
所述路边单元接收所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语发送背景信息请求消息；
所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意方法实施例，可选的，该方法还包括：
所述路边单元根据车辆结点上报的IP地址，向所述IP地址对应的通信网络请求背景信息，并添加返回的背景信息作为邻居网络的背景信息。
基于上述任意方法实施例，可选的，所述路边单元将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点的步骤包括：
所述路边单元确定使所述群组切换后的QoS的量化值与所述群组切换后的网络侧性能的量化值之和最大化的切换策略，并发送给所述各个车辆结点。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供一种车辆结点的网络切换装置，如图3所示，包括：
背景信息获取模块301，用于接入当前路边单元后，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息；
切换决策模块302，用于根据所述背景信息确定切换决策信息；
切换请求发送模块303，用于根据所述切换决策信息作出切换决定后，向所述路边单元发送切换请求；
切换执行模块304，用于根据所述路边单元反馈的切换策略进行切换。
可选的，所述背景信息获取模块用于：
使用用于请求获取信息的MIH原语向所述路边单元发送背景信息请求消息；
接收所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回的响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意装置实施例，可选的，还包括检测上报模块，用于：
将检测到的且满足设定要求的通信网络的IP地址上报给当前路边单元。
基于上述任意装置实施例，可选的，所述切换决策模块用于：
根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的地理位置信息，监测自身与所述相邻的路边单元的距离；以及，根据根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的IP地址，检测所述相邻的路边单元的RSS；
当自身与所述相邻的路边单元的距离小于设定的距离阈值，且所述相邻的路边单元的RSS大于设定RSS阈值的持续时间达到设定时间长度，作出切换决定。
基于上述任意装置实施例，可选的，根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述切换决策模块用于：
根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，所述第二邻居网络为非路边单元通信网络。
可选的，根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述切换决策模块用于：
所述车辆结点根据剩余带宽、误码率、网络延迟、数据传输速率、花费偏好、预期停留时间，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量。
可选的，还包括权重调整模块，用于：
自适应调整用于确定所述通信质量的参数的权重。
基于上述任意装置实施例，可选的，还包括注册模块，用于在初次接入所述路边单元时，使用改进的MIH原语注册MIES通知，所述改进的MIH原语中包括：车辆结点的类型、当前链路的业务流类型、当前业务的安全性等级和当前接入节点的接口号和IP地址。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供一种车辆结点，如图4所示，包括：
处理器400、存储器420和收发机410；
所述存储器420中保存所述处理器400执行操作时所需的数据；
所述收发机410用于根据处理器400的控制接收和发送数据；
所述处理器400被配置为从存储器420中读取程序，执行下列过程：
接入当前路边单元后，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息；
根据所述背景信息确定切换决策信息；
根据所述切换决策信息作出切换决定后，向所述路边单元发送切换请求；
根据所述路边单元反馈的切换策略进行切换。
其中，在图4中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器400代表的一个或多个处理器和存储器420代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机410可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。针对不同的用户设备，用户接口430还可以是能够外接内接需要设备的接口，连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
处理器400负责管理总线架构和通常的处理，存储器420可以存储处理器400在执行操作时所使用的数据。
可选的，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
使用用于请求获取信息的MIH原语向所述路边单元发送背景信息请求消息；
接收所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回的响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意车辆结点实施例，可选的，所述处理器还被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
将检测到的且满足设定要求的通信网络的IP地址上报给当前路边单元。
基于上述任意车辆结点实施例，可选的，为了根据所述背景信息确定切换决策信息，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的地理位置信息，监测自身与所述相邻的路边单元的距离；以及，根据根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的IP地址，检测所述相邻的路边单元的RSS；
当自身与所述相邻的路边单元的距离小于设定的距离阈值，且所述相邻的路边单元的RSS大于设定RSS阈值的持续时间达到设定时间长度，作出切换决定。
基于上述任意车辆结点实施例，可选的，根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，所述第二邻居网络为非路边单元通信网络。
可选的，根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
所述车辆结点根据剩余带宽、误码率、网络延迟、数据传输速率、花费偏好、预期停留时间，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量。
可选的，所述处理器还被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
自适应调整用于确定所述通信质量的参数的权重。
基于上述任意车辆结点实施例，可选的，所述处理器还被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：在初次接入所述路边单元时，使用改进的MIH原语注册MIES通知，所述改进的MIH原语中包括：车辆结点的类型、当前链路的业务流类型、当前业务的安全性等级和当前接入节点的接口号和IP地址。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供一种车辆结点的网络切换装置，如图5所示，包括：
背景信息发送模块501，用于向接入的车辆结点发送本装置的邻居网络的背景信息；
切换请求接收模块502，用于接收所述车辆结点发送的切换请求；
切换策略发送模块503，用于将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点。
可选的，所述背景信息发送模块用于：
接收所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语发送背景信息请求消息；
使用用于响应请求信息的MIH原语返回响应消息，所述响应消息中携带本装置的邻居网络的背景信息。
基于上述任意装置实施例，可选的，还包括背景信息更新模块，用于：
根据车辆结点上报的IP地址，向所述IP地址对应的通信网络请求背景信息，并添加返回的背景信息作为邻居网络的背景信息。
基于上述任意装置实施例，可选的，所述切换策略发送模块用于：
确定使所述群组切换后的QoS的量化值与所述群组切换后的网络侧性能的量化值之和最大化的切换策略，并发送给所述各个车辆结点。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供一种路边单元，如图6所示，包括：
处理器600、存储器620和收发机610；
所述存储器620中保存所述处理器600执行操作时所需的数据；
所述收发机610用于根据处理器600的控制接收和发送数据；
所述处理器600被配置为从存储器620中读取程序，执行下列过程：
向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息；
接收所述车辆结点发送的切换请求；
将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点。
其中，在图6中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器600代表的一个或多个处理器和存储器620代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机610可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器600负责管理总线架构和通常的处理，存储器620可以存储处理器600在执行操作时所使用的数据。
可选的，向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息时，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
接收所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语发送背景信息请求消息；
使用用于响应请求信息的MIH原语返回响应消息，所述响应消息中携带本路边单元的邻居网络的背景信息。
基于上述任意路边单元实施例，可选的，所述处理器还被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
根据车辆结点上报的IP地址，向所述IP地址对应的通信网络请求背景信息，并添加返回的背景信息作为邻居网络的背景信息。
基于上述任意路边单元实施例，可选的，将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点时，所述处理器被配置为从存储器中读取程序，执行下列过程：
确定使所述群组切换后的QoS的量化值与所述群组切换后的网络侧性能的量化值之和最大化的切换策略，并发送给所述各个车辆结点。
下面结合具体应用场景对本发明实施例提供的技术方案进行详细说明。
在车联网WAVE网络结构中，通信模式主要有车辆结点和路边单元之间的V2I通信，车辆与车辆之间的V2V通信。路边单元RSU主要负责车辆结点的接入，另外RSU还可以以有线或无线的方式和LTE、WLAN、WiMax等网络连接；同时车辆结点也同样可以与LTE、WLAN、WiMax直接连接，从而使WAVE网络的功能更加强大。车联网WAVE的网络架构如图7所示，其中V2V和V2I采用DSRC方式通信。因此车辆结点需要完成两种类型的切换：(1)从一个RSU到另一个RSU的切换；(2)在快速移动过程中完成LTE、WLAN、WiMax等异构网络的切换。
假设车辆结点MN是一个多模终端，且具有多个接口，每一个业务流可以选择使用最合适的接口并分配该接口的IP地址。
垂直切换通常分为切换初始化、切换决策、切换执行三个阶段，各阶段的具体步骤如下。
a)切换初始化阶段：
(1)、当MN初次接入RSU时，根据FMIPv6协议使用上述改进的MIH原语来注册MeddaIndependent Event Service(MIES)通知；
(2)、使用DHCP技术，车辆结点MN发现和获取RSU的IP地址、Fully QualifiedDomain Name(FDQN)和Uniform Resource Identifier(URI)，信息交互流程如图8所示。
(3)、发现RSU之后，利用WAVE服务信息WSA与RSU建立连接，并根据不同的SecurityAssociations(SA)需求完成MN授权和信息加密之后，MN与RSU之间可以实现DSRC方式的数据传输(如车辆安全、自动计费、交通管理、HNI消息等)。
(4)、MN通过RSU来获取RSU已知的HNI背景信息。具体做法是在MIH_Get_Information原语中增加HNI的相关参数。MME使用MIH_Get_Information Request原语向RSU发送一个包含HNI Request信息的请求消息；收到后，RSU使用MIH_Get_InformationResponse原语向MN返回一个包含邻居网络背景信息的响应消息HNI Response。HNI类型的MIH_Get_Information Request和MIH_Get_Information Response消息格式如表1和表2所示；
表1 HNI类型的MIH_Get_Information Request消息格式
表2 HNI类型的MIH_Get_Information Response消息格式
(5)、MN收到RSU发送的HNI Response消息后，提取每个AP的网络背景信息并存入MN自己的HNI Report Cache中，从而获得不同网络的切换因素数据，为切换决策做准备。
(6)MN在移动过程中把检测到且满足要求的切换候选网络IP地址通知给当前RSU，RUS向周围这些候选网络请求详细背景信息，从而RSU可以利用自学习手段完成HNI的更新。
b)切换决策阶段：
WAVE网络架构中，存在两种类型的切换：RSU到RSU的切换；WLAN/WiMax/LTE等异构网络间的切换。
RSU-RSU切换采用如下步骤：
(I)MN从HNI Report Cache中获得当前RSU附近的其它RSU的地理位置GPS信息和IP地址；
(II)MN根据GPS信息采用基于方位角和航向角的定位算法，当MN离RSU距离较近时就提前做好切换准备，当新RSU的RSS持续大于门限时，就做出切换。从而避免了乒乓球效应、提高了切换效率，也改善了传统RSU切换方式中MN只获得RSU的信号但无法获知其地理位置的情况。
WLAN/WiMax/LTE等异构网络间的切换采用如下步骤：
(I)MN提取HNI中与L2/L3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好配置以及MN当前的业务流类型作为切换决策的切换因素，这里选择剩余带宽RemainingBandwidth(RB)、误码率BER、网络延迟Latency、数据传输速率DataRate、花费偏好Cost、预期停留时间Jitter(Jitter由车辆速度v和网络覆盖面积c来估算)作为模糊逻辑处理的输入向量HV＝[RB，BER，Latency，DataRate，Cost，Jitter]；
(II)如果切换因素是用相关术语描述的，例如网络费用Cost有cheap、normal、expensive三种状态，就利用传统MADM的Fuzzy Logic System将术语转换成具体的数值；
(III)按数值越大越好和数值越小越好，将切换因素分成High-oriented因素X＝[RB，DataRate，Jitter]，和Low-oriented因素Y＝[BER，Latency，Cost]；
(IV)采用归一化的切换代价函数Handoff Cost Function(HCF)来计算网络n对业务类型T的切换质量QnT，如下式所示：式中，xi和yj表示X中的第i个切换因素和Y中的第j个切换因素，和分别是所用切换候选网络的xi的最大值和yj的最小值；
Wi是切换因素的权重，且∑Wi＝1。其数值根据系统预定义的不同业务流的默认配置来获取，也可以根据用户设置的偏好来获取。例如：W视频＝[0.15，0.1，0.25,0.25,0.2,0.05]
(V)当某一切换因素将不满足该因素预设的门限要求时，需要自适应地调整其权重。以当前网络费用CC为例，其预设门限是τC，按如下方式调整其权重：
其中0＜λ＜1称为宽松因子，λ越大门限的要求就越严格；1＜ρ＜∞称为调整因子，ρ越大调整的作用就越突出。通过这种方式，当网络费用CC非常接近于门限要求时，就会自适应地使该切换因素的权重更加突出，从而选择更适合的切换网络。
(VI)因此在切换需求到来之前，车辆结点MN就已经确定了不同业务类型下各切换候选网络的切换质量，将结果写入表3所示的不同业务流切换质量表。假设不同接口之间没有重复的业务类型，则接口-业务流映射表如表4所示。
表3不同业务流切换质量表
表4接口-业务流映射表
c)切换执行阶段：
将与同一个RSU连接的所有K个车辆结点看成一个群组。在群移动场景下，多个不同MN的多个业务流可能会同时选择某个最优网络，导致该网络的负载增大，从而引起切换后全局性能下降。因此，还应该从网络侧的角度考虑，在提高利用率的同时尽量使负载均衡。定义群组内的K个车载终端承载的所有业务流集合为S＝{S1,…,SM}。群移动时，大部分车载终端将同时移动至新的位置并请求切换，少部分终端可能仍处于原先位置。对于任一判决时刻t，业务流集合S可划分为2个子集：St h和St c。其中，St h为t时刻可能需要切换的业务流集合；St c为t时刻仍保持原有网络连接的业务流集合，比如速度为零的车辆结点的业务流。
定义矩阵定义矩阵Z＝{Zij}M×N表示群组内M个业务流当前的连接状态，Zij＝{0,1}，1≤i≤M，1≤j≤N。Zij＝1表示业务流i连接到网络j，Zij＝0表示业务流i未连接到网络j。矩阵A＝{aij}M×N表示群组内M个业务流的切换策略，aij＝{0,1}，1≤i≤M，1≤j≤N。aij＝1表示业务流i切换到网络j，aij＝0表示业务流i不切换到网络j。
在RSU中定义一个联合无线资源管理(Joint Radio Resource Management，JRRM)实体，负责为资源控制和切换负载均衡提供帮助。周期性地从HNE处获得与其连接的车辆结点的“接口-业务流映射表”，进一步获得连接到该RSU的所有车辆的接口、业务类型以及业务带宽需求。接着将这些数据全部提交给GHD来完成全局的切换策略。
(I)在群组切换策略中，即要考虑群组内所有用户的QoS，又要考虑网络侧的负载均衡和利用率。因此，定义群组切换所获得的增益为：
G(A)＝GMN(A)+GNetwork(A)
其中GMN(A)反映用户的QoS，用Qij表示在切换决策阶段已经计算出的第i个业务流到第j个网络的切换质量，则GMN(A)可以用下式表示。
GNetwork(A)反映网络侧的性能，用如下公式表示：
其中BUj(1≤j≤N)为网络Nj的带宽利用率，bw(Nj)(1≤j≤N)为网络Nj的总带宽，ρj(1≤j≤N)为网络Nj已利用的带宽，bw(Si)(1≤i≤M)是业务流Si的带宽需求。考虑群切换用于网络资源受限的场景，因此每个网络的利用率不为零，有0＜BUj≤1，GNetwork(A)≤0。
由ln函数的性质得到，若BUj越小，则GNetwork(A)越小(绝对值越大)。另外，由博弈论的纳什谈判解推知，当固定时，若要使最大，则BUj(j＝1,2，...，N)应趋于相等。因此，各网络负载越不均衡，GNetwork(A)越小。
(II)群切换的优化目标和限制条件如下：
Maximize：G(A)
约束条件：
aij＝zij，for Si∈St c (R1)
Net_Num(MNk，type)≤Interface_Num(MNk，type)，foreveryk∈{1,2，...，K} (R4)
限制条件(R1)(R2)是对每个业务流选网策略的限制。对于t时刻不需要切换的业务流Si(Si∈St c)，选网策略固定为当前的网络；对于t时刻需要切换的业务流Si(Si∈St h)，业务流Si只能切换到一个候选网络，当网络资源受限时，也允许某些业务流被阻塞，因此
限制条件(R3)是对每个网络接入负载的限制：接入网络Nj(1≤j≤N)的所有业务流的需求带宽之和不得超过网络Nj的可用带宽。
限制条件(R4)是对单个车载终端承载多个业务流的限制。因为同一个车载终端的多个业务流在切换选网时会收到其无线接口数目的限制。Net_Num(MNk，type)表示车辆结点MNk的所有业务流选择的type类型的网络数目，Interface_Num(MNk，type)表示车辆结点MNk具备的type类型的无线接口数目。假定每个车辆结点出了DSRC接口之外，还具有LTE、WiMax、WLAN接口各一个，则当车辆结点移动至LTE网络覆盖范围时，Net_Num(MNk，LTE)小于或等于Interface_Num(MNk，LTE)。
(III)最优策略的求解可以分为以下两步：
第一步，将业务流Si(Si∈St c)看做背景业务，更新各网络当前的可用带宽；
第二步，对业务流Si(Si∈St h)，且考虑阻塞情况，则可能的策略组合总数为采用隐枚举法求解最优策略。
(IV)RSU将最优策略的结果告知给群组中的车辆结点。当车辆结点当前网络的RSS小于RSS门限时就触发MIH-LinkGoingDown，并根据之前HNI Report Cache中目标网络的IP地址提前完成FMIPv6的nAR和nCoA配置。
(V)如果当前网络的RSS持续小于RSS门限△t时间，且目标网络的RSS持续大于RSS门限△t时间，就执行切换。因为行驶道路两旁的AP分布往往较为对称，引入状态持续时间△t可以避免乒乓球效应，使得切换更加稳定。
(VI)当与目标网络建立起连接，就触发MIH-LinkUP消息，MN对应业务流可以与新网络完成通信；接着触发一个MIH-LinkDown，MN与原网络断开连接。至此，整个切换过程结束。
本方案采用如下改进的TRAMCAR切换架构，如图9所示。改进的TRAMCAR采用Multi-homing方式，多模多接口的车辆结点MN可以同时使用多个不同的IP地址进行通信。下面结合切换架构图对本发明各模块进行说明。
(1)Handoff Manager模块：
(I)Policy Translator(PT)：将DPP提供的默认偏好设置或用户自定义的偏好设置，翻译成具体的数值型数据(包括不同切换因素之间的权重以及各切换因素的门限值)，并将确定好的权重发送给HCF来做切换决策。
(II)HNI Report Cache(HRC)：从RSU接收HNI Report并存储，并从中提取各网络切换因素的具体数值，发送给HCF来做切换决策。
(III)Handoff Necessity Estimator(HNE)：从低层获取车辆结点用户、位置、时间、事件、业务类型等信息，从而为HCF提供更加准确的车辆结点以及用户的当前行为。同时根据车辆结点的业务流类型，生成和维护“表4接口-业务流映射表”，并把该表发送给NAD。
(IV)Handoff Decision Maker(HDM)：HDM用于评估切换到新网络后的切换质量，包含HTF和HCF两个功能。HTF采用上述自适应算法，根据当前信息和用户偏好动态地调整PT提供的各切换因素的权重。HCF采用上述模糊逻辑多属性切换决策算法，充分考虑各层的切换因素，获得业务流下候选网络列表中不同候选网络的切换质量。HDM将结果生成“表3不同业务流切换质量表”发送给RSU的GHD模块，以供RSU根据群移动策略做出全局的切换指示。
(2)Connection Managent模块：
(I)Network Availability Detector(NAD)：当车辆结点收到一个未知网络的广告消息(Advertisement Messages)时就发现了一个新网络。由于车联网环境下可接入的AP结点数目会明显增加，如果把所有新发现的网络都作为候选网络会大大增加处理的复杂度和维护的开销。因此NAD将HNE提供的“接口-业务流映射表”中各类业务所需要的带宽与新网络的可用带宽进行比较，同时采用基于快速傅里叶变换的信号衰减检测机制来判断新网络是否符合要求。如果符合，才将新网络及其IP添加到表5所示的MN候选网络列表中。
表5 MN候选网络列表
| 候选网络IP地址 | 候选网络网络类型 | MN可使用的新IP地址 |
| 192.168.1.1 | WiMax | 192.168.100.1 |
(II)Network Availability Administrator(NAA)：一旦某个新网络被NAD检测到并被认为可作为切换候选网络，则该网络的信息就被发送到NAA。NAA采用SCTP协议的Dynamic Address Reconfiguration(ASCOF)来获取该网络下MN可以使用的新IP地址，并填入“MN候选网络列表”中。接着NAA将该列表信息发送给RSU的IS。其中，ASCOF机制采用ASCONF和ASCONF-ACK消息以及“Add IP Address”、“Delete IP Address”、“Set PrimaryAddress”等参数进行交互。
(III)Handoff Executor(HE)：HE负责接收GHD发来的全局切换结果，并与MIH协议实时交互，通知MIH User：FMIPv6根据目标网络的IP地址和MN可使用的新IP地址提前完成nAR和nCoA的配置。一旦当前网络RSS小于RSS门限并持续了△t时间，HE就会收到来自MIH的MIH_LinkGoingDown消息，接着HE使用新IP地址向目标网络发起连接请求。连接成功后，HE向MIH发送一个MIH_LinkUP消息。
(3)802.21 MIH模块：
获取来自链路层的信息，生成相应的MIES、MICS、MIIS消息。根据改进的MIH参数和原语向上层的FMIPv6提供更详细的网络信息，帮助FMIPv6省去了路由发现、RtSolPr/PrRtAdv等相关的CoA配置，缩短了FMIPv6的时延。同时在切换执行阶段，与网络层的HE进行交互，发送和接收与切换执行相关的MIH消息。
(4)L2 Information Exchange模块：
将物理层的接口信息与链路层的MAC、LLC进行对应。根据链路层状态的变化触发相应的L2 Information并发送给MIHF。另外，在切换执行阶段，根据FMIPv6的nAR、nCoA配置要求，通过Multi-Interface Managent功能来开启或关闭相应接口。
(5)RSU侧的功能模块：
(I)Information Service(IS)：IS主要承担两方面的功能。一，与车辆结点MN建立连接，从而彼此间可以采用DSRC方式进行通信；二，NAA会向IS发送包含“Add IP Address”和候选网络IP地址的ASCONF消息，IS收到后首先检查HNI，如果已包含该网络，则忽略；如果HNI不包含该网络，则在HNI中增加新网络的条目，并向MN返回一个ASCONF_ACK消息，这样IS就可以与候选网络进行通信并能获得候选网络的各类切换因数数据和背景信息。接着IS将这些数据写入HNI。
(II)MIH Protocol&SCTP Protocol：用于处理MIH和SCTP相关消息、参数和原语。
(III)Heterogeneous Network Information(HNI)：从IS处获得RSU周围各类异构网络AP以及其它RSU的网络背景消息，从中提取出不同网络的切换因素数据存入HNI中。同时，HNI周期性地向HRC发送HNI Report。
(IV)Joint Radio Resource Managerment(JRRM)：周期性地从HNE处获得与其连接的车辆结点的“接口-业务流映射表”，进一步获得连接到该RSU的所有车辆结点的接口、业务类型以及业务带宽需求。接着将这些数据全部提交给GHD来完成全局的切换策略。
(V)Group Handoff Decision(GHD)：负责完成基于流切换的全局群组切换策略。根据HNI中的网络总带宽和网络剩余带宽，JRRM提供的所有车辆结点的接口、业务类型以及业务带宽需求，还有HDM提供的“不同业务流切换质量表”，通过求解上述的群组切换优化目标函数，来得到全局的群组切换策略结果，并将结果发送给各个车辆结点的HE。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (24)
1.一种车辆结点的网络切换方法，其特征在于，包括：
车辆结点接入当前路边单元后，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息；
所述车辆结点根据所述背景信息确定切换决策信息；
所述车辆结点根据所述切换决策信息作出切换决定后，向所述路边单元发送切换请求；
所述车辆结点根据所述路边单元反馈的切换策略进行切换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述路边单元的邻居网络的背景信息的步骤包括：
所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语向所述路边单元发送背景信息请求消息；
所述车辆结点接收所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回的响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述车辆结点将检测到的且满足设定要求的通信网络的IP地址上报给当前路边单元。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述背景信息确定切换决策信息的步骤包括：
所述车辆结点根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的地理位置信息，监测自身与所述相邻的路边单元的距离；以及，根据根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的IP地址，检测所述相邻的路边单元的RSS；
该方法还包括：
当自身与所述相邻的路边单元的距离小于设定的距离阈值，且所述相邻的路边单元的RSS大于设定RSS阈值的持续时间达到设定时间长度，作出切换决定。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述根据所述背景信息确定切换决策信息的步骤包括：
所述车辆结点根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，所述第二邻居网络为非路边单元通信网络。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述车辆结点根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，包括：
所述车辆结点根据剩余带宽、误码率、网络延迟、数据传输速率、花费偏好、预期停留时间，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
自适应调整用于确定所述通信质量的参数的权重。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述车辆结点初次接入所述路边单元时，该方法还包括：
使用改进的MIH原语注册MIES通知，所述改进的MIH原语中包括：车辆结点的类型、当前链路的业务流类型、当前业务的安全性等级和当前接入节点的接口号和IP地址。
9.一种车辆结点的网络切换方法，其特征在于，包括：
路边单元向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息；
所述路边单元接收所述车辆结点发送的切换请求；
所述路边单元将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，路边单元向接入的车辆结点发送本路边单元的邻居网络的背景信息的步骤包括：
所述路边单元接收所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语发送背景信息请求消息；
所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述路边单元根据车辆结点上报的IP地址，向所述IP地址对应的通信网络请求背景信息，并添加返回的背景信息作为邻居网络的背景信息。
12.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述路边单元将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点的步骤包括：
所述路边单元确定使所述群组切换后的QoS的量化值与所述群组切换后的网络侧性能的量化值之和最大化的切换策略，并发送给所述各个车辆结点。
13.一种车辆结点的网络切换装置，其特征在于，包括：
背景信息获取模块，用于接入当前路边单元后，获取所述路边单元的邻居网络的背景信息；
切换决策模块，用于根据所述背景信息确定切换决策信息；
切换请求发送模块，用于根据所述切换决策信息作出切换决定后，向所述路边单元发送切换请求；
切换执行模块，用于根据所述路边单元反馈的切换策略进行切换。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述背景信息获取模块用于：
使用用于请求获取信息的MIH原语向所述路边单元发送背景信息请求消息；
接收所述路边单元使用用于响应请求信息的MIH原语返回的响应消息，所述响应消息中携带所述路边单元的邻居网络的背景信息。
15.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，还包括检测上报模块，用于：
将检测到的且满足设定要求的通信网络的IP地址上报给当前路边单元。
16.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述切换决策模块用于：
根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的地理位置信息，监测自身与所述相邻的路边单元的距离；以及，根据根据所述路边单元相邻的路边单元的背景信息中的IP地址，检测所述相邻的路边单元的RSS；
当自身与所述相邻的路边单元的距离小于设定的距离阈值，且所述相邻的路边单元的RSS大于设定RSS阈值的持续时间达到设定时间长度，作出切换决定。
17.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于：根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述切换决策模块用于：
根据与层2/层3相关的背景信息，结合自身物理层的车辆结点信息、应用层用户偏好设置和/或本结点当前的业务流类型，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量，所述第二邻居网络为非路边单元通信网络。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，根据所述背景信息确定切换决策信息时，所述切换决策模块用于：
所述车辆结点根据剩余带宽、误码率、网络延迟、数据传输速率、花费偏好、预期停留时间，确定所述路边单元的第二邻居网络的通信质量。
19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，还包括权重调整模块，用于：
自适应调整用于确定所述通信质量的参数的权重。
20.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，还包括注册模块，用于在初次接入所述路边单元时，使用改进的MIH原语注册MIES通知，所述改进的MIH原语中包括：车辆结点的类型、当前链路的业务流类型、当前业务的安全性等级和当前接入节点的接口号和IP地址。
21.一种车辆结点的网络切换装置，其特征在于，包括：
背景信息发送模块，用于向接入的车辆结点发送本装置的邻居网络的背景信息；
切换请求接收模块，用于接收所述车辆结点发送的切换请求；
切换策略发送模块，用于将发出切换请求的各个车辆结点作为一个群组，确定使所述群组获得最大切换增益的切换策略并发送给所述各个车辆结点。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述背景信息发送模块用于：
接收所述车辆结点使用用于请求获取信息的MIH原语发送背景信息请求消息；
使用用于响应请求信息的MIH原语返回响应消息，所述响应消息中携带本装置的邻居网络的背景信息。
23.根据权利要求21或22所述的装置，其特征在于，还包括背景信息更新模块，用于：
根据车辆结点上报的IP地址，向所述IP地址对应的通信网络请求背景信息，并添加返回的背景信息作为邻居网络的背景信息。
24.根据权利要求21或22所述的装置，其特征在于，所述切换策略发送模块用于：
确定使所述群组切换后的QoS的量化值与所述群组切换后的网络侧性能的量化值之和最大化的切换策略，并发送给所述各个车辆结点。
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