2.3.1　二维属性融合的接入网络判决

异构网络的属性参数包括：接收信号强度、误码率、阻塞率、吞吐量。对多属性参数进行分析，选出切换最佳网络。从可靠性和有效性两个通信指标出发，将网络的多属性进行划分，建立二维属性网络判决模型，得出网络可切换区。

（1）接收信号强度分析：定义基站发射功率为PT，信号强度为，用户接收信号强度的阈值为η，信号强度衰落为ε，包括大尺度衰落和小尺度衰落。

信号的大尺度衰落包括两部分，即路径损耗部分ε1(x)与阴影衰落部分ε2。路径损耗ε1(x)为

其中，L为与传播环境有关的路径损耗常量，γ为路径衰减指数，xref为参考点与基站之间的距离，x为信号传播的直线距离。

由于阴影衰落部分ε2服从对数正态分布，因此，概率密度可表示为

综上分析，总的大尺度衰落为

对于小尺度衰落部分ε3，采用瑞利信道模型，R(t, k)是经时间t后第k个波形的瑞利分布[9]，即

其中，M是散射体个数，Ak(n)是k的权重函数，βn是信号衰落相位。因此，小尺度衰落为

其中，E|R(t, k)|2是R(t, k)的值。综上，可得出RSS为

备选网络的基本要求为大于接收门限阈值，即RSS(x)>η，则目标网络的接收信号强度判决概率为

其中，Φ(x)为标准正态分布函数，并且。

（2）误码率分析：误码率（BER）是信噪比（SNR）的函数，近似为[10]

其中，I(x)为噪声功率，设定I(x)m+u(τ)，u(τ)为服从参数为的正态分布，取m=−110dBm，erfc(x)为互补误差函数，。当误码率比一定阈值高时，网络不能满足用户的一些需求。因此，设定误码率的阈值为φ，并且满足BER(x)<φ，代入式（2-9）可得误码率的判决概率为

（3）阻塞率分析：设k为呼叫到达率，且服从参数为λ的泊松分布，s为呼叫平均持续时间，其服从参数为λt的指数分布，则根据Erlang呼损公式可得，终端业务呼叫的阻塞率为

其中，A是流入话务量强度，n是网络总的信道数。当阻塞率低于一定的阈值β时，才能进入备选网络，即B<β，则代入式（2-11）可得

当信道总数n和参数λ确定时，式（2-12）可进一步化简为关于变量s的不等式

代入式（2-12）可得阻塞率的判决概率为

（4）吞吐量分析：吞吐量即网络数据速率，是目标网络选择的重要指标。根据Shannon定理可知信道的吞吐量为

其中，W为频带带宽。设定数据速率阈值为μ，目标网络应满足条件

代入式（2-10）可得目标网络吞吐量判决概率为

通过以上分析，车辆节点进入WLAN和LTE网络重叠区域时，需综合考虑异构网络的性能参数，筛选出最优的目标网络。在多属性的接入网络判决下，车辆的通信有两种选择情况：车辆接入LTE网络的初始状态下，当目标网络WLAN满足网络判决条件时，车辆可将WLAN网络选为备选切换网络，进一步实行切换到WLAN的切换控制策略；当目标网络WLAN不满足网络判决条件时，车辆仍选择LTE网络作为通信网络。综合考虑网络的多属性条件，可得网络满足多属性阈值判决条件的概率为

代入式（2-7）、式（2-10）、式（2-14）和式（2-17），进一步将式（2-18）化简为

通信系统的主要性能指标为有效性和可靠性，通过以上分析可知，网络的可靠性以误码率、阻塞率来衡量；有效性以接收信号强度、吞吐量来衡量。

设传输的每帧数据长度为lframe，在错误随机发生的条件下，阻塞率与误码率的关系可表示为

进一步可得吞吐量与阻塞率的关系式为

其中，tframe为传输一帧数据信息所需要的时间，vframe为数据信息传输的速度，为反互补误差函数。

将式（2-20）、式（2-21）代入式（2-18）、式（2-19），可进一步将网络判决概率表示为由可靠性阈值与有效性阈值共同决定的关系式，即