CN108024302B - 一种小区切换方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车联网技术领域。本发明实施例提供一种小区切换方法，该方法包括：在目标车辆进行小区切换之前，先从位于该目标车辆周围的至少一辆簇头车辆中选择一辆作为目标簇头车辆，然后在目标车辆和目标簇头车辆之间建立V2V通信，接下来再进行传统的小区切换。采用该方案，能够保证即使该目标车辆在经历小区切换的过程中，该目标车辆也能够和目标簇头车辆继续地进行数据通信，也即避免了该目标车辆的通信中断以及保证了该目标车辆的通信可靠性。此外，本发明实施例还提供了相应的小区切换装置和系统。

Description

一种小区切换方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，尤其涉及一种应用于车联网的小区切换方法、装置及系统。

背景技术

车联网(Internet of Vehic les)中小区切换(Channel Swi tch)一般发生在小区边缘地区，在车辆从一个小区进入到另一个小区的情况下，该车辆需要进行小区切换。在采用长期演进技术(long term evolut ion，LTE)的无线通信系统中，小区切换属于硬切换。所谓的硬切换是指：在车辆从原小区移动到目标小区的过程中，先断开该车辆与覆盖该原小区的原基站之间的无线通信，再建立该车辆与覆盖该目标小区的目标基站之间的无线通信。也即在每一时刻，该车辆只和一个基站进行无线通信。

这种小区切换方式的缺陷在于：在该车辆与原基站之间的无线通信中断之后，以及与目标基站之间的无线通信建立之前，该车辆将接收不到数据信号，导致该车辆的通信可靠性会比较差。

发明内容

本发明实施例提供一种应用于车联网的小区切换方法、装置和系统，用于解决现有技术中车辆在进行小区切换时接收不到数据信号的技术问题，以便于在一定程度上提升车联网中车辆的通信可靠性。

第一方面，本发明实施例提供一种小区切换方法，该方法包括：

在目标车辆接收的来自原基站的数据信号的强度小于所述目标车辆接收的来自目标基站的数据信号的强度，且所述目标车辆周围存在至少一辆簇头车辆的情况下，从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆；所述至少一辆簇头车辆在不同的小区中行驶时占用的时频资源是相同的，在所述目标车辆进行小区切换的过程中，所述目标车辆与所述至少一辆簇头车辆中每一簇头车辆之间的距离均持续地小于或等于车辆与车辆之间无线通信的最大距离；

建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间建立无线通信之后，断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信断开之后，建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信建立之后，断开所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信。

可知，采用本发明实施例提供的技术方案，在目标车辆经历小区切换的过程中，由于该目标车辆与目标簇头车辆之间存在无线通信，所述该目标车辆可以通过与该目标簇头车辆之间的无线通信实现与服务器之间的数据交互，从而解决了该目标车辆在经历小区切换的过程中，接收不到来自所述服务器的数据信号的技术问题，在一定程度上提升了该目标车辆的通信可靠性。

结合第一方面，在第一种实施方式下，第一方面中所述的从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆，具体包括：

从所述至少一辆簇头车辆中选择与所述目标车辆之间距离最近的簇头车辆作为所述目标簇头车辆，因为目标簇头车辆和目标车辆之间的距离越小，则数据信号的传输路径将会越短，进而数据信号在传输路径上的损耗会越小；或

从所述至少一辆簇头车辆中选择行驶方向与所述目标车辆的行驶方向之间夹角最小的簇头车辆作为所述目标簇头车辆，因为目标簇头车辆的行驶方向和目标车辆的行驶方向之间的夹角越小，则在行驶的过程中，相对于其他簇头车辆与目标车辆之间的距离变化量，该目标簇头车辆与目标车辆之间的距离变化量会比较小，从而使得目标簇头车辆和目标车辆之间的数据通信比较稳定；或，

从所述至少一辆簇头车辆中选择车辆与车辆间无线通信质量最好的簇头车辆作为所述目标簇头车辆，目标簇头车辆的V2V通信质量越高，则目标簇头车辆与目标车辆之间的数据通信质量也会越高。

结合第一方面或第一方面的第一种实施方式，在第二种实施方式下，相邻的两个簇头车辆占用的时频资源是相互正交的，从而使得相邻两个簇头车辆之间的信号干扰比较小。

结合第一方面、第一方面的第一种实施方式或第一方面的第二种实施方式，在第三种实施方式下，

所述目标车辆位于交叠区域，所述目标簇头车辆位于第一侧小区或第二侧小区内。

其中，所述交叠区域为第一小区和第二小区相重合的区域，所述第一小区包括所述第一侧小区，所述第二小区包括所述第二侧小区。所述第一侧小区被来自所述原基站的数据信号所覆盖；所述第二侧小区被来自所述目标基站的数据信号所覆盖；所述交叠区域既被来自所述原基站的数据信号所覆盖，又被来自所述目标基站的数据信号所覆盖。

结合第一方面的第三种实施方式，在第四种实施方式下，所述目标车辆位于所述交叠区域的第一交叠区域内，所述目标簇头车辆位于所述第一小区的第一子区域中除所述第一交叠区域之外的区域内。

沿所述目标车辆的行驶方向，所述第一小区的第一子区域中除所述第一交叠区域之外的区域与所述第一交叠区域相邻，且所述第一小区的第一子区域中除所述第一交叠区域之外的区域位于所述第一交叠区域的后方。

结合第一方面的第四种实施方式，在第五种实施方式下，所述第一小区还包括所述第一小区的第二子区域、所述第一小区的第三子区域和所述第一小区的第四子区域。

其中，所述第一小区的第一子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第一小区的第二子区域相邻；所述第一小区的第一子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第一小区的第四子区域相邻；所述第一小区的第二子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第一小区的第三子区域相邻；所述第一小区的第三子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第一小区的第四子区域相邻。

结合第一方面的第三种实施方式，在第六种实施方式下，所述目标车辆位于所述交叠区域的第一交叠区域内，所述目标簇头车辆位于所述第二小区的第二子区域中除所述第一交叠区域之外的区域内。

沿所述目标车辆的行驶方向，所述第二小区的第二子区域中除所述第一交叠区域之外的区域与所述第一交叠区域相邻，且所述第二小区的第二子区域中除所述第一交叠区域之外的区域位于所述第一交叠区域的前方。

结合第一方面的第六种实施方式，在第七种实施方式下，所述第二小区还包括所述第二小区的第一子区域、所述第二小区的第三子区域和所述第二小区的第四子区域。

所述第二小区的第一子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第二小区的第二子区域相邻；所述第二小区的第一子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第二小区的第四子区域相邻；所述第二小区的第二子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第二小区的第三子区域相邻；所述第二小区的第三子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第二小区的第四子区域相邻。

第二方面，本发明实施例提供一种小区切换装置，该装置包括：

在目标车辆接收的来自原基站的数据信号的强度小于所述目标车辆接收的来自目标基站的数据信号的强度，且所述目标车辆周围存在至少一辆簇头车辆的情况下，确定模块，用于从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆，所述至少一辆簇头车辆在不同的小区中行驶时占用的时频资源是相同的，在所述目标车辆进行小区切换的过程中，所述目标簇头车辆与与所述至少一辆簇头车辆中每一簇头车辆之间的距离均持续地小于或等于车辆与车辆之间无线通信的最大距离；

通信建立模块，用于建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信；

在所述通信建立模块建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信之后，通信断开模块，用于断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信；

在所述通信断开模块断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信之后，所述通信建立模块还用于建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信；

在所述通信建立模块建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信之后，所述通信断开模块还用于断开所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信。

在本发明实施例中，目标车辆在经过小区切换的时候，先建立该目标车辆与目标簇头车辆之间的无线通信，然后再断开该目标车辆与原基站之间的无线通信，以及建立该目标车辆与目标基站之间的无线通信。也即该目标车辆在经历小区切换的过程中，一直与目标簇头车辆保持V2V通信。采用该实施例，可以避免目标车辆在经历小区切换的过程中发生通信中断的问题，从而可以实现比较可靠的小区切换。

结合第二方面，在第一种实施方式下，所述确定模块具体用于：

从所述至少一辆簇头车辆中选择与所述目标车辆之间距离最近的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或，

从所述至少一辆簇头车辆中选择行驶方向与所述目标车辆的行驶方向之间夹角最小的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或，

从所述至少一辆簇头车辆中选择车辆与车辆间无线通信质量最好的簇头车辆作为所述目标簇头车辆。

结合第二方面或第二方面的第一种实施方式，在第二种实施方式下，

相邻的两个簇头车辆占用的时频资源是相互正交的。

结合第二方面、第二方面的第一种实施方式或第二方面的第二种实施方式，在第三种实施方式下，所述目标车辆位于交叠区域，所述目标簇头车辆位于第一侧小区或第二侧小区内。

所述交叠区域为第一小区和第二小区相重合的区域，所述第一小区包括所述第一侧小区，所述第二小区包括所述第二侧小区。所述第一侧小区被来自所述原基站的数据信号所覆盖；所述第二侧小区被来自所述目标基站的数据信号所覆盖；所述交叠区域既被来自所述原基站的数据信号所覆盖，又被来自所述目标基站的数据信号所覆盖。

结合第二方面的第三种实施方式，在第四种实施方式下，所述目标车辆位于所述交叠区域的第一交叠区域内，所述目标簇头车辆位于所述第一小区的第一子区域中除所述第一交叠区域之外的区域内。

沿所述目标车辆的行驶方向，所述第一小区的第一子区域中除所述第一交叠区域之外的区域与所述第一交叠区域相邻，且所述第一小区的第一子区域中除所述第一交叠区域之外的区域位于所述第一交叠区域的后方。

结合第二方面的第四种实施方式，在第五种实施方式下，所述第一小区还包括所述第一小区的第二子区域、所述第一小区的第三子区域和所述第一小区的第四子区域。

其中，所述第一小区的第一子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第一小区的第二子区域相邻；所述第一小区的第一子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第一小区的第四子区域相邻；所述第一小区的第二子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第一小区的第三子区域相邻；所述第一小区的第三子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第一小区的第四子区域相邻。

结合第二方面的第三种实施方式，在第六种实施方式下，所述目标车辆位于所述交叠区域的第一交叠区域内，所述目标簇头车辆位于所述第二小区的第二子区域中除所述第一交叠区域之外的区域内。

沿所述目标车辆的行驶方向，所述第二小区的第二子区域中除所述第一交叠区域之外的区域与所述第一交叠区域相邻，且所述第二小区的第二子区域中除所述第一交叠区域之外的区域位于所述第一交叠区域的前方。

结合第二方面的第六种实施方式，在第七种实施方式下，所述第二小区还包括所述第二小区的第一子区域、所述第二小区的第三子区域和所述第二小区的第四子区域。

所述第二小区的第一子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第二小区的第二子区域相邻；所述第二小区的第一子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第二小区的第四子区域相邻；所述第二小区的第二子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第二小区的第三子区域相邻；所述第二小区的第三子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第二小区的第四子区域相邻。

第三方面，本发明实施例还提供一种小区切换系统，该小区切换系统包括原基站、目标基站、目标车辆、位于所述目标车辆周围的至少一辆簇头车辆和如第二方面或第二方面中任一实施方式所述的小区切换装置，所述至少一辆簇头车辆在不同的小区中行驶时占用的时频资源是相同的；

在目标车辆接收的来自所述原基站的数据信号的强度小于所述目标车辆接收的来自所述目标基站的数据信号的强度，且所述目标车辆周围存在至少一辆簇头车辆的情况下，所述小区切换装置用于从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆，并建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信；其中，在所述目标车辆进行小区切换的过程中，所述目标簇头车辆与所述目标车辆之间的距离持续地小于或等于车辆与车辆之间无线通信的最大距离；

在所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间建立无线通信之后，所述小区切换装置还用于断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信断开之后，所述小区切换装置还用于建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信建立之后，所述小区切换装置还用于断开所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信。

可知，在本发明实施例提供的小区切换系统中，在目标车辆与原基站之间的无线通信断开之前，该目标车辆先与目标簇头车辆之间建立V2V通信，且该V2V通信直到该目标车辆与目标基站之间的无线通信建立之后才断开，所以在该目标车辆从第一小区切换到第二小区的过程中，该目标车辆始终能够接收以及发射数据信号。所以，采用本发明实施例提供的小区切换系统，目标车辆在经历小区切换的过程中，该目标车辆可以通过与该目标簇头车辆之间的V2V通信实现与服务器之间的数据交互，从而解决了该目标车辆在经历小区切换的过程中，接收不到来自所述服务器的数据信号的技术问题，在一定程度上提升了该目标车辆的通信可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种小区切换系统或方法的场景示意图；

图2A是本发明实施例提供的另一种小区切换系统或方法的场景示意图；

图2B是本发明实施例提供的又一种小区切换系统或方法的场景示意图；

图3是车联网中存在的通信方式的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种小区切换方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种小区切换装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种小区切换装置的结构示意图。

具体实施方式

与以往通信系统相比，第五代移动通信(5G)技术不仅需要满足应用场景更加多样化的需求，还需要满足通信设备的性能更加卓越的挑战。如图1、图2A和图2B所示，5G的一个重要应用场景是面向智能交通的车联网。进一步地，参阅附图3，图3示出了未来的车联网中车与其他物体之间的通信，可见，未来的车联网不仅包括车31与网络

(Vehicle-to-Network,V2N)33的无线通信，车31与车35(Vehicle-to-Vehicle,V2V)的无线通信，车31与人37(Vehicle-to-Pedestrian)的无线通信，还包括车31与路39的无线通信等，简称为车与每一物体(Vehicle-to-Everything,V2X)之间的无线通信。需要说明的是，未来的车联网需要为V2X之间的无线通信提供毫秒级的端到端时延以及接近100％的业务可靠性。

实施例一

参阅图1，图1示出了本发明实施例提供的一种小区切换系统的场景示意图。需要说明的是，该小区切换系统应用在车联网中。具体的，该小区切换系统可以应用在高速公路或城区道路等场景下。该小区切换系统包括原基站11、目标基站10、目标车辆12、位于目标车辆12周围的至少一辆簇头车辆(在如图1所示的场景示意图中，该至少一辆簇头车辆为簇头车辆13和簇头车辆14)、第一小区16、第二小区15和小区切换装置20。

值得注意的是，本发明实施例所述的簇头车辆在不同的小区中行驶时占用的时频资源是相同的。

如图1所示，第一小区16和第二小区15是相邻的，且第一小区16和第二小区15之间存在交叠区域18。第一小区16包括该交叠区域18和第一侧小区17，第一侧小区17是第一小区16内除交叠区域18之外的区域；第二小区15包括该交叠区域18和第二侧小区19，第二侧小区19是第二小区15内除交叠区域18之外的区域。需要说明的是，该第一侧小区17被原基站11发射的信号所覆盖；该第二侧小区19被目标基站10发射的信号所覆盖；该交叠区域18既被原基站11发射的信号所覆盖，也被目标基站10发射的信号所覆盖。

值得注意的是，在本发明实施例中，假设簇头车辆13即为被选定的目标簇头车辆，则该目标簇头车辆既可以位于第一侧小区17，也可以位于第二侧小区19。如图1所示，目标车辆12位于交叠区域18，目标簇头车辆(也即簇头车辆13)位于第一侧小区17；如图2A所示，目标车辆12位于交叠区域18，目标簇头车辆(也即簇头车辆13)位于第二侧小区19。

其中，第一小区16和第二小区15均可以为链状小区。

需要说明的是，原基站11和目标基站10之间可以通过固定链路连接。再者，原基站11可以是全向站或定向站，目标基站10也可以是全向站或定向站；原基站11和目标基站10可以是相同类型的基站。

值得强调的是，在本发明实施例中，所谓的小区切换是指在第一小区16和第二小区15相邻的情况下，目标车辆12接收的数据信号的来源从覆盖第一小区16的原基站11到覆盖第二小区15的目标基站10。结合附图1，应当知道，目标车辆12的小区切换发生在交叠区域18中。

参见图1中所示的箭头，该箭头的指向即为目标车辆12的行驶方向；进一步参见图1，可知，目标车辆12处于交叠区域18内。则根据图1所示，容易得知，随着目标车辆12继续行驶，目标车辆12接收的数据信号的来源将从原基站11变更为目标基站10，也即目标车辆12将经历小区切换。

应当知道的是，在交叠区域18内的一些区域中，原基站11发射的信号强度大于目标基站101发射的信号强度；在交叠区域18内的另一些区域中，原基站11发射的信号强度小于或等于目标基站101发射的信号强度。通常来说，自第一小区16向第二小区15行驶的车辆，在进入交叠区域18后，随着该车辆与目标基站10之间的距离越来越近，且该车辆与原基站11之间的距离越来越远，该车辆接收的来自原基站11的信号强度将会小于接收的来自目标基站10的信号强度。需要说明的是，在该车辆接收的来自原基站11的信号强度小于接收的来自目标基站10的信号强度的情况下，该车辆将会进行小区切换。

在本发明实施例提供的小区切换系统内，执行主体为小区切换装置20。需要说明的是，小区切换装置20可以位于任何位置。在图1所示的场景中，小区切换装置20可以位于目标车辆12、簇头车辆13、簇头车辆14、原基站11、目标基站10、第一侧小区17、第二侧小区19和交叠区域18等中的任何一个内。

结合图1所示的场景示意图，在本发明实施例提供的小区切换系统中，在目标车辆12接收的来自原基站11的数据信号的强度小于目标车辆12接收的来自目标基站10的数据信号的强度，且目标车辆12周围存在簇头车辆13和簇头车辆14的情况下，小区切换装置20用于从簇头车辆13和簇头车辆14中选择其中一辆(比如簇头车辆13)作为目标簇头车辆，并建立目标车辆12与目标簇头车辆之间的无线通信；其中，在目标车辆12进行小区切换的过程中，目标簇头车辆与目标车辆12之间的距离持续地小于或等于车辆与车辆之间无线通信的最大距离。

进一步地，在目标车辆12与目标簇头车辆之间建立无线通信之后，小区切换装置20还用于断开目标车辆12与原基站11之间的无线通信；在目标车辆12与原基站11之间的无线通信断开之后，小区切换装置20还用于建立目标车辆12与目标基站10之间的无线通信；在目标车辆12与目标基站10之间的无线通信建立之后，小区切换装置20还用于断开目标车辆12与所述目标簇头车辆之间的无线通信。

需要说明的是，关于本发明实施例所述小区切换系统内的小区切换装置20的具体操作，可以参见实施例二所述的小区切换方法，此处暂不做具体地描述。

在图1、图2A和图2B所示的场景示意图中，需要说明的是，在两个部件之间通过实线连接时，代表该两个部件之间的无线通信已经建立；在两个部件之间通过虚线连接时，代表该两个部件之间的无线通信没有建立。

容易看出，在图1所示的场景示意图中，小区切换装置20与簇头车辆13之间、小区切换装置20与簇头车辆14之间、小区切换装置20与目标车辆12之间、目标车辆12与簇头车辆13之间、目标车辆12与原基站11之间以及簇头车辆13与原基站11之间的无线通信均已经建立；目标车辆12和目标基站10之间的无线通信没有建立。在图2A和图2B所示的场景示意图中，小区切换装置20和目标车辆12之间、小区切换装置20和簇头车辆13之间、小区切换装置20和簇头车辆14、目标车辆12和原基站11之间、目标车辆12和簇头车辆13之间以及簇头车辆13和目标基站10之间的无线通信已经建立；目标车辆12和目标基站10之间的无线通信没有建立。

结合本发明实施例所述的小区切换系统，可知在图1、图2A和图2B所示的场景示意图中，目标车辆12与目标簇头车辆(例如为簇头车辆13)之间的V2V通信已经建立，但是目标车辆12与原基站11之间的无线通信还没有断开，且与目标基站10之间的无线通信还没有建立。

下面将进一步介绍如何确定簇头车辆，需要说明的是，确定簇头车辆的执行主体是小区切换装置20。

如图2B所示，其中，图2B是通过对图2A进一步细化得到的，在图2B所示的场景示意图中，每一小区被划分为四个子区域(无论是第一小区16还是第二小区15均被划分为四个子区域)。第一小区16包括的四个子区域分别是第一子区域16_1、第二子区域16_2、第三子区域16_3和第四子区域16_4。第二小区15包括的四个子区域分别是第一子区域15_1、第二子区域15_2、第三子区域15_3和第四子区域15_4。需要说明的是，交叠区域18也被划分为第一交叠区域18_1和第二交叠区域18_2。其中，第一交叠区域18_1为第一小区16的第一子区域16_1和第二小区15的第二子区域15_2的交叠区域；第二交叠区域18_2为第一小区16的第四子区域16_4和第二小区15的第三子区域15_3的交叠区域。

以第一子区域16_1为实例示例进行说明(需要说明的是，可以参照小区切换装置20确定第一子区域16_1的簇头车辆的方式，确定图2B所示的每一子区域的l簇头车辆)，假设第一子区域16_1内行驶有多辆车辆(值得关注的是，虽然如图2B所示，第一子区域16_1内只有一辆车辆12，但是应当明白，此处仅仅是以第一子区域16_1为例，假设第一子区域16_1内行驶有多辆车辆，从而用以说明如何确定簇头车辆)，该多辆车辆中行驶方向相同且行驶速度接近的两辆以上车辆为一个簇，位于同一簇内的两辆以上车辆彼此相对静止。进一步地，从位于该簇内的两辆以上车辆中选择一辆作为簇头车辆，其中，位于该簇内的除该簇头车辆之外的其他每一车辆与该簇头车辆之间的距离均小于或等于V2V通信的最大距离。确定出该第一子区域16_1的簇头车辆之后，小区切换装置20还为该簇头车辆分配的时频资源，其中，分配给某一簇头车辆的时频资源是不会再分配给其他车辆的，也即该簇头车辆将独享被分配的时频资源。

需要说明的是，前述从位于该簇内的两辆以上车辆中选择一辆作为簇头车辆，具体可以按照下述方式进行选择：第一，从位于该簇内的两辆以上车辆中选择最接近该第一子区域16_1的中心的车辆作为簇头车辆；第二，从位于该簇内的两辆以上车辆中选择一辆通信质量最好的车辆作为簇头车辆；第三，从位于该簇内的两辆以上车辆中选择一辆数据信号传输速率最高的车辆作为簇头车辆。自然，在确定该簇头车辆时，既可以只考虑前述三个因素中的任意一个，也可以考虑前述三个因素中的两个以上，例如，先从位于该簇内的两辆以上车辆中确定出最接近该第一子区域16_1的中心的至少两辆车辆，再从这至少两辆车辆中选择通信质量最好的车辆作为簇头车辆。

需要说明的是，前述的通信质量具体可以通过通信速率或通信可靠性等至少一种进行衡量，其中，所谓的通信可靠性可以从通信时延、通信中断时间、通信中断频率以及通信噪声等至少一种进行衡量。本发明实施例中所谓的通信质量质量最好需要本领域技术人员结合通信速率以及通信可靠性等，并结合本发明的应用场景制定出衡量标准，并依据该衡量标准进行确定。

进一步的，分别位于相邻两个子区域内的两个簇头车辆被小区切换装置20分配的时频资源可以是相互正交的，比如第一子区域16_1的簇头车辆被分配的时频资源和第二子区域16_2的簇头车辆被分配的时频资源可以是相互正交的。

由上可知，在本发明实施例提供的小区切换系统中，在目标车辆与原基站之间的无线通信断开之前，该目标车辆先与目标簇头车辆之间建立V2V通信，且该V2V通信直到该目标车辆与目标基站之间的无线通信建立之后才断开，所以在该目标车辆从第一小区切换到第二小区的过程中，该目标车辆始终能够接收以及发射数据信号。所以，采用本发明实施例提供的小区切换系统，目标车辆在经历小区切换的过程中，该目标车辆可以通过与该目标簇头车辆之间的V2V通信实现与服务器之间的数据交互，从而解决了该目标车辆在经历小区切换的过程中，接收不到来自所述服务器的数据信号的技术问题，在一定程度上提升了该目标车辆的通信可靠性。

实施例二

本发明实施例还提供了一种小区切换方法，该小区切换方法的执行主体为实施例一中所述的小区切换装置。所以该小区切换方法的应用场景与实施例一所述的小区切换系统的应用场景是相同的，所以关于该小区切换方法的描述，也可以参见附图1、附图2A和图2B所示的场景示意图。且本实施例中关于小区切换方法的描述，可以与实施例一中关于小区切换系统的描述相互参见，重复部分本实施例将不再赘述，参见实施例一即可。

如图2B所示，在本发明的一个实施例中，目标车辆12位于交叠区域18内，具体的，目标车辆12位于该交叠区域18中的第一交叠区域18_1内，目标簇头车辆(例如为簇头车辆13)位于第二子区域15_2中除第一交叠区域18_1之外的区域内，其中第二子区域15_2包括第一交叠区域18_1。沿着目标车辆12的行驶方向(即图2B中箭头的指向)，第二子区域15_2中除第一交叠区域18_1之外的区域和该第一交叠区域18_1是相邻的，且第二子区域15_2中除第一交叠区域18_1之外的区域位于该第一交叠区域18_1的前方，所以目标车辆12将自该第二子区域15_2中除第一交叠区域18_1之外的区域驶入该第一交叠区域18_1。

进一步参见图2B，在图2B示出的应用场景下，位于第一小区16内的第一子区域16_1、第二子区域16_2、第三子区域16_3和第四子区域16_4的分布类似直角坐标系的四象限。具体的，第一子区域16_1分别和第二子区域16_2以及第四子区域16_4相邻，第三子区域16_3分别和第二子区域16_2以及第四子区域16_4相邻；第一子区域16_1和第三子区域16_3呈对角分布，第二子区域16_2和第四子区域16_4呈对角分布。更具体的，第一子区域16_1和第二子区域16_2沿目标车辆12的行驶方向相邻，第一子区域16_1和第四子区域16_4沿垂直于目标车辆12行驶方向的方向相邻，第二子区域16_2和第三子区域16_3沿垂直于目标车辆12行驶方向的方向相邻，第三子区域16_3和第四子区域16_4沿目标车辆12的行驶方向相邻。

还需要说明的是，在图2B示出的应用场景下，位于第二小区15内的第一子区域15_1、第二子区域15_2、第三子区域15_3和第四子区域15_4的分布类似直角坐标系的四象限。具体的，第一子区域15_1分别和第二子区域15_2以及第四子区域15_4相邻，第三子区域15_3分别和第二子区域15_2以及第四子区域15_4相邻；第一子区域15_1和第三子区域15_3呈对角分布，第二子区域15_2和第四子区域15_4呈对角分布。更具体的，第一子区域15_1和第二子区域15_2沿目标车辆12的行驶方向相邻，第一子区域15_1和第四子区域15_4沿垂直于目标车辆12行驶方向的方向相邻，第二子区域15_2和第三子区域15_3沿垂直于目标车辆12行驶方向的方向相邻，第三子区域15_3和第四子区域15_4沿目标车辆12的行驶方向相邻。

参阅附图4，为本发明实施例提供的一种小区切换方法的流程示意图，结合图1、图2A和图2B所示的应用场景，该小区切换方法包括下述步骤：

S401、在目标车辆12接收的来自原基站11的数据信号的强度小于该目标车辆12接收的来自目标基站10，且该目标车辆12周围存在至少一辆簇头车辆的情况下，从该至少一辆簇头车辆中选择一辆作为目标簇头车辆。

需要说明的是，在图1、图2A和图2B所示的应用场景示意图中，该至少一辆簇头车辆包括簇头车辆13和簇头车辆14，则该目标簇头车辆为簇头车辆13或簇头车辆14。

值得注意的是，在该至少一辆簇头车辆的数量为一辆的情况下，则该一辆簇头车辆自然就成为本实施例所述的目标簇头车辆，不需要再从该一辆簇头车辆中进行选择并确定出所述目标簇头车辆。

在本发明实施例中，每一簇头车辆在不同的小区中行驶时，占用的时频资源是固定不变的，所以每一簇头车辆在经历小区切换的时候，均不需要更换占用的时频资源，均可以不受相邻两个小区之间的干扰，并可以像通过隧道一样没有中断。需要说明的是，每一簇头车辆所占用的时频资源是预先分配的，分配给簇头车辆的时频资源是不会分配给除簇头车辆之外的其他车辆的。

值得注意的是，在该至少一辆簇头车辆的数目为两辆以上的情况下，S401中提及的“从该至少一辆簇头车辆中选择一辆作为目标簇头车辆”可以按照下述操作方式中的任意一种进行操作：第一种，从该至少一辆簇头车辆中选择与目标车辆12之间距离最近的簇头车辆作为该目标簇头车辆；第二种，从该至少一辆簇头车辆中选择行驶方向与目标车辆12的行驶方向之间夹角最小的簇头车辆作为该目标簇头车辆；第三种，从该至少一辆簇头车辆中选择V2V通信质量最好的簇头车辆作为该目标簇头车辆。应当知道的是，在从所述至少一辆簇头车辆中选择所述目标簇头车辆时，不仅可以单独参考前述操作方式中提及的距离、夹角或通信质量；还可以参考其他因素，比如簇头车辆与目标车辆之间是否有障碍物等；自然，还可以综合参考前述操作方式中提及的距离、夹角以及通信质量等两种以上的因素。例如，首先从该至少一辆簇头车辆中选择出与目标车辆12之间距离最近的簇头车辆，在距离该目标车辆12最近的簇头车辆为两辆以上时，然后再从该两辆以上的簇头车辆中选择行驶方向与目标车辆12的行驶方向之间夹角最小的簇头车辆作为目标簇头车辆。

上述第二种操作方式中所述的选择行驶方向与目标车辆12的行驶方向之间夹角最小的簇头车辆作为该目标簇头车辆，实质上是指选择行驶方向与目标车辆12的行驶方向最为接近的簇头车辆作为该目标簇头车辆。应当知道的是，当两辆车辆的行驶方向相反的时候，该两辆车辆的行驶方向之间夹角是最大的，具体的，夹角为180°；而当两辆车辆的行驶方向相同的时候，该两辆车辆的行驶方向之间夹角是最小的，具体的，夹角为0°。

上述第三种操作方式中提及的“V2V通信质量最好”具体可以参见前述关于通信质量最好的描述进行确定。

需要说明的是，在本发明实施例提供的小区切换方法中，以及在目标车辆12经历小区切换的整个过程中，目标车辆12与簇头车辆13之间的距离，或，目标车辆12与簇头车辆14之间的距离均持续地小于或等于能够进行V2V通信的最大距离。以免目标车辆12在经历小区切换的过程中，因为若目标车辆12与目标簇头车辆之间距离大于V2V通信的最大距离，将会导致目标车辆12与目标簇头车辆之间通信中断，进而导致该目标车辆12的通信可靠性降低。

作为本发明的另一个实施例，相邻两个簇头车辆占用的时频资源可以是相互正交的，以便于降低该相邻的两个簇头车辆中一辆簇头车辆的无线通信对另一辆簇头车辆的无线通信造成的干扰。

S403、建立目标车辆12与目标簇头车辆(例如为簇头车辆13)之间的无线通信。

S405、在目标车辆12与目标簇头车辆之间建立无线通信之后，断开目标车辆12与原基站11之间的无线通信。

S407、在目标车辆12与原基站11之间的无线通信断开之后，建立目标车辆12与目标基站10之间的无线通信。

S409、在目标车辆12与目标基站10之间的无线通信建立之后，断开目标车辆12与目标簇头车辆之间的无线通信。

在本发明实施例中，目标车辆在经过小区切换的时候，先建立该目标车辆与目标簇头车辆之间的无线通信，然后断开该目标车辆与原基站之间的无线通信，再建立该目标车辆与目标基站之间的无线通信，并在与目标车辆之间建立无线通信之后，断开与目标簇头车辆之间的无线通信，从而实现将该目标车辆从原基站覆盖的小区切换到目标基站覆盖的小区。可知，由于该目标车辆在经历小区切换的过程中，一直与簇头车辆保持V2V通信，所以可以避免该目标车辆在经历小区切换的过程中发生通信中断的问题，从而可以实现比较可靠的小区切换。

实施例三

参见附图5，图5示出了本发明实施例提供的一种小区切换装置50的结构示意图。该小区切换装置50可以实现实施例一所述的小区切换系统内小区切换装置的功能，还可以用于执行实施例二所述的小区切换方法，所以本实施例所述的小区切换装置50可以参见实施例一和实施例二中关于小区切换装置的描述。进一步地，本实施例所述的小区切换装置50可以应用在图1、2A或2B所示的场景示意图下，用于实现该场景示意图内小区切换装置20的功能，所以针对下述的小区切换装置50的具体内容，可以结合图1、2A或2B所示的场景示意图进行理解。

如图5所示，该小区切换装置50包括确定模块51、通信建立模块53和通信断开模块55。

在目标车辆接收的来自原基站的数据信号的强度小于所述目标车辆接收的来自目标基站的数据信号的强度，且所述目标车辆周围存在至少一辆簇头车辆的情况下，确定模块51，用于从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆，所述至少一辆簇头车辆在不同的小区中行驶时占用的时频资源是相同的，在所述目标车辆进行小区切换的过程中，所述目标簇头车辆与与所述至少一辆簇头车辆中每一簇头车辆之间的距离均持续地小于或等于车辆与车辆之间无线通信的最大距离；

通信建立模块53，用于建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信；

在通信建立模块53建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信之后，通信断开模块55，用于断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信；

在通信断开模块55断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信之后，通信建立模块53还用于建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信；

在通信建立模块53建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信之后，通信断开模块55还用于断开所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信。

作为本发明的另一个实施例，确定模块51具体用于从所述至少一辆簇头车辆中选择与所述目标车辆之间距离最近的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或，从所述至少一辆簇头车辆中选择行驶方向与所述目标车辆的行驶方向之间夹角最小的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或，从所述至少一辆簇头车辆中选择车辆与车辆间无线通信质量最好的簇头车辆作为所述目标簇头车辆。

进一步地，参见附图6，图6示出了本发明实施例提供的另一种小区切换装置600的结构示意图。需要说明的是，该小区切换装置600能够实现前述小区切换装置50的功能，且可以和小区切换装置50适用于相同的应用场景。自然，本实施例所述的小区切换装置600也可以参见实施例一和实施例二中关于小区切换装置的描述。

具体地，该小区切换装置600可以包括至少一个处理器601，例如CPU，至少一个网络接口604，例如物理网卡，或者其他的用户接口603，以及存储器605和至少一个通信总线602。

其中，通信总线602用于实现这些组件之间的连接通信。

网络接口604用于实现该小区切换装置600和网络之间的连接通信，比如该网络接口604可以用于连接物理网卡和/或物理交换机等设备。

用户接口603，可以包括显示器，键盘或者其他点击设备，例如，鼠标或者显示屏等。

存储器605可以包括高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可以还包括非不稳定存储器(non-volat i le memory)，例如至少一个磁盘存储器。

在一些实施方式中，存储器605存储了操作系统6051和应用模块6052。其中，操作系统6051，包含各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用模块6052，包含各种应用程序，用于实现各种应用业务。

具体地，在目标车辆接收的来自原基站的数据信号的强度小于所述目标车辆接收的来自目标基站的数据信号的强度，且所述目标车辆周围存在至少一辆簇头车辆的情况下，处理器601，用于从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆，并建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信，所述至少一辆簇头车辆在不同的小区中行驶时占用的时频资源是相同的，在所述目标车辆进行小区切换的过程中，所述目标簇头车辆与与所述至少一辆簇头车辆中每一簇头车辆之间的距离均持续地小于或等于车辆与车辆之间无线通信的最大距离。

在建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信之后，处理器601，还用于断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信。

在断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信之后，处理器601，还用于建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信。

在建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信之后，处理器601，还用于断开所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信。

作为本发明实施例的一种具体实现，处理器601具体用于从所述至少一辆簇头车辆中选择与所述目标车辆之间距离最近的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或，从所述至少一辆簇头车辆中选择行驶方向与所述目标车辆的行驶方向之间夹角最小的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或，从所述至少一辆簇头车辆中选择车辆与车辆间无线通信质量最好的簇头车辆作为所述目标簇头车辆。

需要说明的是，以上各个实施例之间可以相互参见，在此不再赘述。

由此可知，在本发明实施例中，目标车辆在经过小区切换的时候，先建立该目标车辆与目标簇头车辆之间的无线通信，然后再断开该目标车辆与原基站之间的无线通信，以及建立该目标车辆与目标基站之间的无线通信。也即该目标车辆在经历小区切换的过程中，一直与目标簇头车辆保持V2V通信。采用该实施例，可以避免目标车辆在经历小区切换的过程中发生通信中断的问题，从而可以实现比较可靠的小区切换。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其对于小区切换装置的实施例而言，在已经对小区切换系统的实施例和小区切换方法的实施例做了比较详细描述的情况下，由于本发明中的小区切换装置和小区切换系统以及小区切换方法均比较相关，所以对小区切换装置的实施例描述的比较简单，相关之处参见小区切换系统的实施例和小区切换方法的实施例即可。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种小区切换方法，其特征在于：

在目标车辆接收的来自原基站的数据信号的强度小于所述目标车辆接收的来自目标基站的数据信号的强度，且所述目标车辆周围存在至少一辆簇头车辆的情况下，从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆；所述至少一辆簇头车辆在不同的小区中行驶时占用的时频资源是相同的，在所述目标车辆进行小区切换的过程中，所述目标车辆与所述至少一辆簇头车辆中每一簇头车辆之间的距离均持续地小于或等于车辆与车辆之间无线通信的最大距离；

建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间建立无线通信之后，断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信断开之后，建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信建立之后，断开所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信；

所述从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆，具体包括：

从所述至少一辆簇头车辆中选择与所述目标车辆之间距离最近的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或

从所述至少一辆簇头车辆中选择行驶方向与所述目标车辆的行驶方向之间夹角最小的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或，

从所述至少一辆簇头车辆中选择车辆与车辆间无线通信质量最好的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；

相邻的两个簇头车辆占用的时频资源是相互正交的。

2.根据权利要求1所述的小区切换方法，其特征在于，

所述目标车辆位于交叠区域，所述目标簇头车辆位于第一侧小区或第二侧小区内；

其中，所述交叠区域为第一小区和第二小区相重合的区域，所述第一小区包括所述第一侧小区，所述第二小区包括所述第二侧小区；所述第一侧小区被来自所述原基站的数据信号所覆盖，所述第二侧小区被来自所述目标基站的数据信号所覆盖，所述交叠区域既被来自所述原基站的数据信号所覆盖，又被来自所述目标基站的数据信号所覆盖。

3.根据权利要求2所述的小区切换方法，其特征在于：

所述目标车辆位于所述交叠区域的第一交叠区域内，所述目标簇头车辆位于所述第一小区的第一子区域中除所述第一交叠区域之外的区域内，沿所述目标车辆的行驶方向，所述第一小区的第一子区域中除所述第一交叠区域之外的区域与所述第一交叠区域相邻，且所述第一小区的第一子区域中除所述第一交叠区域之外的区域位于所述第一交叠区域的后方。

4.根据权利要求3所述的小区切换方法，其特征在于：

所述第一小区还包括所述第一小区的第二子区域、所述第一小区的第三子区域和所述第一小区的第四子区域，其中，所述第一小区的第一子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第一小区的第二子区域相邻，所述第一小区的第一子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第一小区的第四子区域相邻；所述第一小区的第二子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第一小区的第三子区域相邻，所述第一小区的第三子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第一小区的第四子区域相邻。

5.根据权利要求2所述的小区切换方法，其特征在于：

所述目标车辆位于所述交叠区域的第一交叠区域内，所述目标簇头车辆位于所述第二小区的第二子区域中除所述第一交叠区域之外的区域内，沿所述目标车辆的行驶方向，所述第二小区的第二子区域中除所述第一交叠区域之外的区域与所述第一交叠区域相邻，且所述第二小区的第二子区域中除所述第一交叠区域之外的区域位于所述第一交叠区域的前方。

6.根据权利要求5所述的小区切换方法，其特征在于：

所述第二小区还包括所述第二小区的第一子区域、所述第二小区的第三子区域和所述第二小区的第四子区域，所述第二小区的第一子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第二小区的第二子区域相邻，所述第二小区的第一子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第二小区的第四子区域相邻；所述第二小区的第二子区域沿垂直于所述目标车辆行驶方向的方向与所述第二小区的第三子区域相邻，所述第二小区的第三子区域沿所述目标车辆的行驶方向与所述第二小区的第四子区域相邻。

7.一种小区切换装置，其特征在于，包括：

在目标车辆接收的来自原基站的数据信号的强度小于所述目标车辆接收的来自目标基站的数据信号的强度，且所述目标车辆周围存在至少一辆簇头车辆的情况下，确定模块，用于从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆，所述至少一辆簇头车辆在不同的小区中行驶时占用的时频资源是相同的，在所述目标车辆进行小区切换的过程中，所述目标簇头车辆与所述至少一辆簇头车辆中每一簇头车辆之间的距离均持续地小于或等于车辆与车辆之间无线通信的最大距离；

通信建立模块，用于建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信；

在所述通信建立模块建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信之后，通信断开模块，用于断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信；

在所述通信断开模块断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信之后，所述通信建立模块还用于建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信；

在所述通信建立模块建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信之后，所述通信断开模块还用于断开所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信；

所述确定模块具体用于：

从所述至少一辆簇头车辆中选择与所述目标车辆之间距离最近的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或，

从所述至少一辆簇头车辆中选择行驶方向与所述目标车辆的行驶方向之间夹角最小的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；或，

从所述至少一辆簇头车辆中选择车辆与车辆间无线通信质量最好的簇头车辆作为所述目标簇头车辆；

相邻的两个簇头车辆占用的时频资源是相互正交的。

8.一种小区切换系统，其特征在于，包括原基站、目标基站、目标车辆、位于所述目标车辆周围的至少一辆簇头车辆和如权利要求7所述的小区切换装置，所述至少一辆簇头车辆在不同的小区中行驶时占用的时频资源是相同的；

在目标车辆接收的来自所述原基站的数据信号的强度小于所述目标车辆接收的来自所述目标基站的数据信号的强度，且所述目标车辆周围存在至少一辆簇头车辆的情况下，所述小区切换装置用于从所述至少一辆簇头车辆中选择一辆簇头车辆作为目标簇头车辆，并建立所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信；其中，在所述目标车辆进行小区切换的过程中，所述目标簇头车辆与所述目标车辆之间的距离持续地小于或等于车辆与车辆之间无线通信的最大距离；

在所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间建立无线通信之后，所述小区切换装置还用于断开所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述原基站之间的无线通信断开之后，所述小区切换装置还用于建立所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信；

在所述目标车辆与所述目标基站之间的无线通信建立之后，所述小区切换装置还用于断开所述目标车辆与所述目标簇头车辆之间的无线通信。

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