基于车联网的通信方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于车联网的通信方法、装置、计算机设备及存储介质，方法包括：将总带宽B

【技术实现步骤摘要】
基于车联网的通信方法、装置、计算机设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及车联网领域，特别涉及基于车联网的通信方法、装置、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着现代通信技术的飞速发展，新兴的车辆通信在为用户提供安全、舒适、智能、高效的驾驶体验以及运输服务方面具有巨大的潜力。车辆通信中包含多种类型的链路。例如，车辆到车辆(V2V)的链路，车辆到网络(V2N，即车辆到基站)的链路，车辆到行人(V2P)的链路以及车辆到基础设施(V2I)的链路，这些可以统称为车辆到一切(V2X)的通信。V2V链路通常传输的是与安全相关的信息，有着严格的低时延和高可靠性要求。V2N链路传输的通常是因特网服务接入信息，其通常对链路间的容量要求更高。
[0003]由于车辆的高速移动将会带来信道的快速变化。因此，如何在高速移动环境中对通信资源进行有效的分配一直是业界所研究的热点。现有技术一般是使用无限长编码来实现V2V链路的通信。然而为保证V2V链路传输的低时延，在该链路上通常发送的都是数据量比较小的数据包。当包的数据量较小时，其中包含有效信息的大小将会与控制信息的大小相当。若此时再使用无限长编码并应用香农公式来对通信资源进行分配，那么数据传输的时延与可靠性将会被低估。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供基于车联网的通信方法、装置、计算机设备及存储介质，旨在解决现有车联网通信方法无法保证在各链路传输公平性的前提下减小传输时延的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种基于车联网的通信方法，其包括：
[0006]将总带宽B
tot
平均划分为M个子信道，其中M为V2N链路的数量；
[0007]为每一条V2N链路分配一个子信道；
[0008]根据各V2V链路的传输时延范围确定码长范围，并利用二分搜索的方法在所述码长范围内调整码长，确定每一个可能的频谱复用组合对的最优功率分配信息和码长选择信息，其中，在每一频谱复用组合对中，一条V2V链路最多复用一条V2N链路，一条V2N链路最多被一条V2V链路复用；
[0009]使用改进的匈牙利算法对多个频谱复用组合对进行求解，得到最优的频谱复用组合；
[0010]将所述最优功率分配信息和码长选择信息发送给最优的频谱复用组合中的各V2N链路和各V2V链路，使各V2N链路和各V2V链路依据所述最优功率分配信息和码长选择信息进行通信。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供一种基于车联网的通信装置，其包括：
[0012]划分单元，用于将总带宽B
tot
平均划分为M个子信道，其中M为V2N链路的数量；
[0013]分配单元，用于为每一条V2N链路分配一个子信道；
[0014]码长及功率确定单元，用于根据各V2V链路的传输时延范围确定码长范围，并利用二分搜索的方法在所述码长范围内调整码长，确定每一个可能的频谱复用组合对的最优功率分配信息和码长选择信息，其中，在每一频谱复用组合对中，一条V2V链路最多复用一条V2N链路，一条V2N链路最多被一条V2V链路复用；
[0015]频谱分配单元，用于使用改进的匈牙利算法对多个频谱复用组合进行求解，得到最优的频谱复用组合；
[0016]通信单元，用于将所述最优功率分配信息和码长选择信息发送给最优的频谱复用组合中的各V2N链路和各V2V链路，使各V2N链路和各V2V链路依据所述最优功率分配信息和码长选择信息进行通信。
[0017]第三方面，本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的基于车联网的通信方法。
[0018]第四方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行如第一方面所述的基于车联网的通信方法。
[0019]本专利技术实施例提供了基于车联网的通信方法、装置、计算机设备及存储介质，本专利技术实施例最小化了所有V2V链路的最大传输时延，同时保证了V2V链路传输速率的中断概率及V2N链路的遍历容量。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例提供的V2V链路与V2N链路的所有可能的频谱复用组合对的示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例提供的最优频谱复用组合的示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例提供的基于车联网的通信方法的V2V链路的传输时延。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0026]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0027]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0028]本专利技术实施例提供一种基于车联网的通信方法，其包括步骤S1～S5：
[0029]S1、将总带宽B
tot
平均划分为M个子信道，其中M为V2N链路的数量；
[0030]S2、为每一条V2N链路分配一个子信道；
[0031]S3、根据各V2V链路的传输时延范围确定码长范围，并利用二分搜索的方法在所述码长范围内调整码长，确定每一个可能的频谱复用组合对的最优功率分配信息和码长选择信息，其中，在每一频谱复用组合对中，一条V2V链路最多复用一条V2N链路，一条V2N链路最多被一条V2V链路复用；
[0032]S4、使用改进的匈牙利算法对多个频谱复用组合对进行求解，得到最优的频谱复用组合；
[0033]S5、将所述最优功率分配信息和码长选择信息发送给最优的频谱复用组合中的各V2N链路和各V2V链路，使各V2N链路和各V2V链路依据所述最优功率分配信息和码长选择信息进行通信。
[0034]构建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车联网的通信方法，其特征在于，包括：将总带宽B
tot
平均划分为M个子信道，其中M为V2N链路的数量；为每一条V2N链路分配一个子信道；根据各V2V链路的传输时延范围确定码长范围，并利用二分搜索的方法在所述码长范围内调整码长，确定每一个可能的频谱复用组合对的最优功率分配信息和码长选择信息，其中，在每一频谱复用组合对中，一条V2V链路最多复用一条V2N链路，一条V2N链路最多被一条V2V链路复用；使用改进的匈牙利算法对多个频谱复用组合对进行求解，得到最优的频谱复用组合；将所述最优功率分配信息和码长选择信息发送给最优的频谱复用组合中的各V2N链路和各V2V链路，使各V2N链路和各V2V链路依据所述最优功率分配信息和码长选择信息进行通信。2.根据权利要求1所述的基于车联网的通信方法，其特征在于，所述根据各V2V链路的传输时延确定码长范围，并利用二分搜索的方法在所述码长范围内调整码长，确定每一个可能的频谱复用组合对的最优功率分配信息和码长选择信息，包括：获取各所述V2V链路的传输时延范围基于各所述V2V链路的传输时延范围根据公式确定各所述V2V链路的码长范围[N
low
,N
up
]，其中B为每一所述V2N链路所占的信道带宽；令第k条V2V链路的当前码长N
mid
＝(N
low
+N
up
)/2，求解第k条V2V链路在当前码长下的信噪比阈值；求解在预设条件下第m条V2N链路的传输速率的最大值，并判断所述最大值是否大于V2N链路的传输速率阈值，若是则判断所述N
low
与N
up
的差值是否大于码长差值阈值，若所述N
up
与N
low
的差值小于或等于所述码长差值阈值则将当前码长作为当前频谱复用组合对的最优码长，若所述N
low
与N
up
的差值大于所述码长差值阈值则令N
up
为N
mid
，得到新的码长范围，对新的码长范围进行二分得到新的当前码长，继续进行求解；若否则令N
low
为N
mid
，得到新的码长范围，对新的码长范围进行二分得到新的当前码长，继续进行求解；其中，所述预设条件为：第m条V2N链路的功率小于第一功率阈值，第k条V2V链路的功率小于第二功率阈值，且，第k条V2V链路的信噪比小于所述信噪比阈值的概率小于预设概率阈值；依据所述最优码长计算得到当前频谱复用组合对的最优功率分配信息。3.根据权利要求2所述的基于车联网的通信方法，其特征在于，所述依据所述最优码长计算得到当前频谱复用组合对的最优功率分配信息，包括：按下式计算得到当前频谱复用组合对的最优功率分配信息：按下式计算得到当前频谱复用组合对的最优功率分配信息：其中，为第m条V2N链路的最优功率，为第一功率阈值，为第k条V2V链路的
最优功率，为第二功率阈值，min{}表示取其中的最小元素；其中，σ2表示加性高斯白噪声，表示第m条V2N链路的大尺度衰落分量，α
k,B
表示第k条V2V链路对基站产生干扰的干扰链路的大尺度衰落分量；f(
·
)被定义为其中，表示第k条V2V链路的大尺度衰落分量，α
m,k
表示第m条V2N链路对第k条V2V链路产生干扰的干扰链路的大尺度衰落分量，是信噪比阈值，p0表示预设概率阈值。4.一种基于车联网的通信装置，其特征在于，包括：划分单元，用于将总带宽B
tot
平均划分为M个子信道，其中M为V2N链路的数量；分配单元，用于为每一条V2N链路分配一个子信道；码长及功率确定单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭重涛，符谢力，屈燕淋，林晓辉，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：