CN111182475A - 一种车辆与车辆通信中簇切换方法 - Google Patents

一种车辆与车辆通信中簇切换方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111182475A
CN111182475A CN202010035530.5A CN202010035530A CN111182475A CN 111182475 A CN111182475 A CN 111182475A CN 202010035530 A CN202010035530 A CN 202010035530A CN 111182475 A CN111182475 A CN 111182475A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cluster
vehicle
active set
threshold
candidate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010035530.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111182475B (zh
Inventor
盛彬
张辉
顾佳雯
张佳丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN202010035530.5A priority Critical patent/CN111182475B/zh
Publication of CN111182475A publication Critical patent/CN111182475A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111182475B publication Critical patent/CN111182475B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H04W4/08—User group management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/46—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for vehicle-to-vehicle communication [V2V]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种车辆与车辆通信的簇切换方法，针对V2V系统，引入报告门限、增加滞后门限和替换滞后门限等参数，通过计算和比较动态指标值进行簇切换，本发明的方法能保证切换的准确性，有效降低乒乓效应，降低信令开销；与传统方法相比，不需要定位，所以可以用在有遮挡的场景，比如隧道等。除了蜂窝通信的4G和5G系统，本发明的设计思想还适用于其它车联网通信系统，比如：专用短程通信（DSRC）系统等。

Description

一种车辆与车辆通信中簇切换方法
技术领域
本发明提出了是一种适用于车辆与车辆通信（V2V）的簇（Cluster）切换方法，可以保证切换的准确性，降低信令开销，属于车联网技术中的信号处理领域。
背景技术
随着智能交通及车联网的迅速发展，车辆与车辆之间的通信技术已成为目前第五代移动通信系统（5G）中的热点技术。但是，由于信道等通信资源有限，随着车辆的增多，彼此间干扰也快速增大，使得资源调度更为复杂。因此，为了更加充分利用有限的通信资源，对车辆进行分簇（Cluster）管理是一种十分有效的方法，即利用分簇对资源进行空分，簇与簇之间满足一定条件后便可对资源进行复用，从而提高资源的使用效率。例如，基于LTE-V2V的车联网技术将车辆划分为很多簇，同一虚线椭圆中的车辆属于同一个簇。每一个簇中只能有一辆簇首（Cluster head）车辆，但可以有多个成员车辆。只有具有相似移动性且相距较近的车辆才能被分配到同一个簇中，一旦某个非簇首车辆加入到某个簇中，它便是该簇的成员车辆。簇首车辆负责与基站（eNode B）交互获得通信资源，同时负责簇内资源的分配。基站将资源以资源块的形式分配给簇首后不再参与簇内通信。举例来说，如图1所示，簇A包含4辆车。其中一辆为簇首车辆，负责与基站通过蜂窝通信链路进行交互，其它3辆为成员车辆，相互之间通过V2V技术通信。另外，簇可以有交叠，某些成员车辆可以属于多个簇。
V2V 通信与传统的D2D（Device to Device）不同，网络中的车辆具有高速移动性，物理位置时刻发生着变化，因而车辆彼此间的相对位置也在不断变化着。当这个变化超过了一定的界限，原先属于同一簇的成员车辆可能不再适合待同一簇中，需要切换到其它簇里，导致了簇内成员的组成情况随着车辆的运动在不断变化。传统的切换方法主要是根据接收信号强度或车辆的位置。但是，车辆高速移动时，信号强度变化较大，且GPS在有遮挡的地方定位通常不准确。所以，传统的方法会导致车辆频繁切换，产生象乒乓球一样来来回回的乒乓效应，使信令开销迅速增大，在一定程度上将影响正常通信指标。本发明提出了一种新的簇切换方法，通过引入有效集、报告门限、增加滞后门限和替换滞后门限等参数可以有效降低乒乓效应，保证切换的准确性，大幅降低信令开销。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种车辆与车辆通信中簇切换方法，针对V2V系统，引入报告门限、增加滞后门限和替换滞后门限等参数，通过计算和比较动态指标值进行簇切换，可以有效降低乒乓效应，保证切换的准确性，降低信令开销。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种车辆与车辆通信中簇切换方法，包括以下步骤：
步骤1）、各簇的簇首车辆广播所属簇的信息，车辆选择导频功率最强的簇加入，假设为簇A；
步骤2）、车辆读取各簇首信息，建立有效集和候选集，并设定报告门限、增加滞后门限和替换滞后门限等参数的值；
步骤3）、候选集里簇B的信号强度逐渐增强，当簇B的导频强度达到（最好导频强度－（报告门限－增加滞后门限））并维持△T时间，而此时有效集没有满，簇B此时被加入到有效集里；
步骤4）、候选集里簇C的信号强度逐渐增加并开始超过车辆所属的簇A信号强度，在簇C的导频强度达到（最弱导频强度＋替换滞后门限）并维持△T时间，而此时有效集的数目已满（假设此时系统设置的有效集最大数目是两个），簇C（候选集中最强的信号）此时替代簇A（有效集里最弱的信号）被加入到有效集里，簇A同时被移出有效集，移入候选集；
步骤5）、此时有效集中簇C的信号强度逐渐减弱，当簇C的导频强弱到（最好导频强度－（报告门限＋删除滞后门限））并维持△T时间，簇C（有效集里最弱的信号）此时被移出有效集，移入候选集。
有益效果：
本发明的方法能保证切换的准确性，有效降低乒乓效应，降低信令开销；与传统方法相比，不需要定位，所以可以用在有遮挡的场景，比如隧道等。
除了蜂窝通信的4G和5G系统，本发明的设计思想还适用于其它车联网通信系统，比如：专用短程通信（DSRC）系统等。
附图说明
图1是簇的构成示意图。
图2是本发明的切换原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好的理解本发明。需要特别注意的是，在以下的描述中，由于对一些已知的技术和功能的详细描述可能会淡化本发明的内容，这些描述在这里将被忽略。
步骤1）、各簇的簇首（Cluster head）车辆广播所属簇的信息，车辆选择导频功率最强的簇加入，假设为簇A；
通常，车联网中各簇的簇首车辆会周期性地向周围广播CHA（Cluster headannouncement）消息。该消息包括簇的大小和编号，车辆的行驶方向和速度等信息。由于车辆移动速度较快，为了方便解调包含这些信息的数据，V2V通信的数据帧中需要插入多个导频信号。车辆可以通过测量这些导频的功率决定加入哪个簇。例如：图1中车辆甲通过测量簇A，簇B和簇C的CHA，选择加入导频功率最强的簇A。
步骤2）、车辆读取各簇首信息，建立有效集和候选集，并设定报告门限、增加滞后门限和替换滞后门限等参数的值。
有效集是指成员车辆所属的簇形成的集合。比如：图1中车辆甲的有效集由簇A组成。
候选集指当前不在有效集里，但是已有足够的导频强度表明该簇可以被加到有效集里。比如：图1中车辆甲的候选集由簇B和簇C组成。
报告门限是簇切换中要增加或删除有效集中的簇的门限；△T是留给动作触发的时间；导频强度是指经测量后导频的强度；最好导频是指有效集里信号最强的导频；最弱导频是指有效集里信号最弱的导频；最好候选集导频是指候选集里信号最强的导频。
增加滞后门限是要增加某个簇到有效集的滞后门限；删除滞后门限是要删除某个簇的滞后门限；替换滞后门限是要同时增加并释放一个簇的滞后门限。
步骤3）、候选集里簇B的信号强度逐渐增强，当簇B的导频强度达到（最好导频强度－（报告门限－增加滞后门限））并维持△T时间，而此时有效集没有满，簇B此时被加入到有效集里。
有效集里包含的簇的个数由系统设定。如图2所示，假设车辆甲的有效集大小为2，此时只包含簇A。当簇B的导频强度达到P 1并维持△T时间，而此时有效集没有满，簇B便可加入到有效集里。这里的P 1表示为：
P 1＝最好导频强度－（报告门限－增加滞后门限） [公式一]
步骤4）、候选集里簇C的信号强度逐渐增加并开始超过车辆所属的簇A信号强度，在簇C的导频强度达到（最弱导频强度＋替换滞后门限）并维持△T时间，而此时有效集的数目已满（假设此时系统设置的有效集最大数目是2个），簇C（候选集中最强的信号）此时替代簇A（有效集里最弱的信号）被加入到有效集里，簇A同时被移出有效集，移入候选集。
如图2所示，候选集里簇C的信号强度逐渐增加并开始超过车辆所属的簇A信号强度，在簇C的导频强度达到P 2并维持△T时间，而此时有效集的数目已满，簇C（候选集中最强的信号）此时替代簇A（有效集里最弱的信号）被加入到有效集里，簇A同时被移出有效集，移入候选集。这里的P 2表示为：
P 2＝最弱导频强度＋替换滞后门限 [公式二]
步骤5）、有效集中簇C的信号强度逐渐减弱，当簇C的导频强弱到（最好导频强度－（报告门限＋删除滞后门限））并维持△T时间，簇C（有效集里最弱的信号）此时被移出有效集，移入候选集。
如图2所示，有效集中簇C的信号强度逐渐减弱，当簇C的导频强度降到P 3并维持△T时间，簇C（有效集里最弱的信号）此时被移出有效集，移入候选集。这里的P 3表示为：
P 3＝最好导频强度－（报告门限＋删除滞后门限） [公式三]
由以上过程可见，本发明采用相对门限，即在不同的移动场景或不同的噪声环境中，加入或删除有效集中的簇导频的绝对门限是与当时有效集中最好导频和最弱导频的信号强度相关的，而不是事先规定好的。如果当时有效集里的导频信号强度很强，其它导频要加入有效集的门限也相对提高，而如果当时有效集里导频信号强度很弱，有效集里的任一个导频要移出有效集的门限也相对降低。这样使报告门限可以相对固定。
根据以上描述，可以得到一种适用于车辆与车辆通信的簇切换方法为：
步骤1）、各簇的簇首车辆广播所属簇的信息，车辆选择导频功率最强的簇加入，假设为簇A；
步骤2）、车辆读取各簇首信息，建立有效集和候选集，并设定报告门限、增加滞后门限和替换滞后门限等参数的值；
步骤3）、候选集里簇B的信号强度逐渐增强，当簇B的导频强度达到（最好导频强度－（报告门限－增加滞后门限））并维持△T时间，而此时有效集没有满，簇B此时被加入到有效集里；
步骤4）、候选集里簇C的信号强度逐渐增加并开始超过车辆所属的簇A信号强度，在簇C的导频强度达到（最弱导频强度＋替换滞后门限）并维持△T时间，而此时有效集的数目已满（假设此时系统设置的有效集最大数目是两个），簇C（候选集中最强的信号）此时替代簇A（有效集里最弱的信号）被加入到有效集里，簇A同时被移出有效集，移入候选集；
步骤5）、有效集中簇C的信号强度逐渐减弱，当簇C的导频度降低到（最好导频强度－（报告门限＋删除滞后门限））并维持△T时间，簇C（有效集里最弱的信号）此时被移出有效集，移入候选集。
以上所述即使本发明的实施方法，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，再不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种车辆与车辆通信中簇切换方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）、各簇的簇首车辆广播所属簇的信息，车辆选择导频功率最强的簇加入，假设为簇A；
（2）、车辆读取各簇首信息，建立有效集和候选集，并设定报告门限、增加滞后门限和替换滞后门限参数的值；
（3）、候选集里簇B的信号强度逐渐增强，当簇B的导频强度达到P1并维持△T时间，而此时有效集没有满，簇B此时被加入到有效集里；P1表示为：
P1＝最好导频强度－（报告门限－增加滞后门限）； [公式一]
（4）、候选集里簇C的信号强度逐渐增加并开始超过车辆所属的簇A信号强度，在簇C的导频强度达到P2并维持△T时间，而此时有效集的数目已满，候选集中最强的信号簇C此时替代有效集里最弱的信号簇A被加入到有效集里，簇A同时被移出有效集，移入候选集；这里的P 2表示为：
P 2＝最弱导频强度＋替换滞后门限 [公式二]
（5）、有效集中簇C的信号强度逐渐减弱，当簇C的导频强度降低P3到并维持△T时间，有效集里最弱的信号簇C此时被移出有效集，移入候选集；这里的P 3表示为：
P 3＝最好导频强度－（报告门限＋删除滞后门限） [公式三]。
CN202010035530.5A 2020-01-14 2020-01-14 一种车辆与车辆通信中簇切换方法 Active CN111182475B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010035530.5A CN111182475B (zh) 2020-01-14 2020-01-14 一种车辆与车辆通信中簇切换方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010035530.5A CN111182475B (zh) 2020-01-14 2020-01-14 一种车辆与车辆通信中簇切换方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111182475A true CN111182475A (zh) 2020-05-19
CN111182475B CN111182475B (zh) 2021-12-24

Family

ID=70656339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010035530.5A Active CN111182475B (zh) 2020-01-14 2020-01-14 一种车辆与车辆通信中簇切换方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111182475B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102395111A (zh) * 2011-11-28 2012-03-28 北京新岸线移动多媒体技术有限公司 数据传输方法及装置
CN103237326A (zh) * 2013-04-07 2013-08-07 常熟理工学院 一种基于跨层的车载网移动切换方法
CN105245563A (zh) * 2015-08-27 2016-01-13 重庆邮电大学 一种基于车辆节点连通稳定度的动态分簇方法
CN105530663A (zh) * 2015-12-10 2016-04-27 北京交通大学 车联网下簇成员基数变化的检测方法和装置
CN105959983A (zh) * 2016-06-30 2016-09-21 中南林业科技大学 基于阿波罗尼斯圆的车联网簇关联边界和簇间切换方法
US20170332213A1 (en) * 2016-05-11 2017-11-16 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for enhancing mbms/sc-ptm procedures for v2x communication in wireless communication system
CN107484109A (zh) * 2017-08-28 2017-12-15 常熟理工学院 一种车载传感网数据通信方法
CN108024302A (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 华为技术有限公司 一种小区切换方法、装置及系统
CN108882329A (zh) * 2018-07-27 2018-11-23 中国联合网络通信集团有限公司 一种分簇方法及装置
CN109769225A (zh) * 2019-03-05 2019-05-17 维沃移动通信有限公司 一种车到车v2v通信方法、网络设备及终端
US10373260B1 (en) * 2014-03-18 2019-08-06 Ccc Information Services Inc. Imaging processing system for identifying parts for repairing a vehicle

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102395111A (zh) * 2011-11-28 2012-03-28 北京新岸线移动多媒体技术有限公司 数据传输方法及装置
CN103237326A (zh) * 2013-04-07 2013-08-07 常熟理工学院 一种基于跨层的车载网移动切换方法
US10373260B1 (en) * 2014-03-18 2019-08-06 Ccc Information Services Inc. Imaging processing system for identifying parts for repairing a vehicle
CN105245563A (zh) * 2015-08-27 2016-01-13 重庆邮电大学 一种基于车辆节点连通稳定度的动态分簇方法
CN105530663A (zh) * 2015-12-10 2016-04-27 北京交通大学 车联网下簇成员基数变化的检测方法和装置
US20170332213A1 (en) * 2016-05-11 2017-11-16 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for enhancing mbms/sc-ptm procedures for v2x communication in wireless communication system
CN105959983A (zh) * 2016-06-30 2016-09-21 中南林业科技大学 基于阿波罗尼斯圆的车联网簇关联边界和簇间切换方法
CN108024302A (zh) * 2016-11-01 2018-05-11 华为技术有限公司 一种小区切换方法、装置及系统
CN107484109A (zh) * 2017-08-28 2017-12-15 常熟理工学院 一种车载传感网数据通信方法
CN108882329A (zh) * 2018-07-27 2018-11-23 中国联合网络通信集团有限公司 一种分簇方法及装置
CN109769225A (zh) * 2019-03-05 2019-05-17 维沃移动通信有限公司 一种车到车v2v通信方法、网络设备及终端

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIANZHOU，HONGYUZHENG等: "Multiobjective Optimization of Lane-Changing Strategy for Intelligent Vehicles in Complex Driving Environments", 《IEEE TRANSACTIONS ON VECHICULAR TECHNOLOGY》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111182475B (zh) 2021-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108541044B (zh) 用于加入邻近感知网络设备群的方法及设备
WO2019187423A1 (ja) 端末装置、方法及び記録媒体
EP1862025B1 (en) Method and arrangement for improved handover by muting interfering nodes
CN104219718B (zh) 一种卫星通信系统内的切换方法和装置
US10455513B2 (en) Power control method and apparatus in V2X communication
WO2021196978A1 (zh) 一种测量方法及设备
JP2019527948A (ja) 無線通信における電子デバイス及び方法
US9226214B2 (en) Method and apparatus for a terminal to select a cell in a heterogeneous network
US9924426B2 (en) Apparatus, computer program, and method for criteria-based conditional cell reselection
KR20140021078A (ko) 차량용 피어 투 피어 네트워크들에서의 도로 트래픽 기반 그룹, 식별자 및 자원 선택
JP2015518300A (ja) ネットワークによってトリガーされるユーザによる測定と測定の報告
US11445497B2 (en) Transmission parameter configuration method and apparatus
US20150358882A1 (en) Methods and Apparatuses for Managing Radio Access Node Cluster
CN106304172A (zh) 一种确定终端移动速度的方法和装置
WO2019007134A1 (zh) 无线接入点的切换方法、装置以及列车
CN102238581A (zh) 一种确定终端移动性状态的方法和装置
CN110769427B (zh) 同播系统的信道资源动态分配方法、装置及存储介质
WO2017166900A1 (zh) 多媒体广播多播业务的接收方法及终端、基站、存储介质
US20200015181A1 (en) RECEPTION OF MANAGEMENT FRAMES FOR MULTIPLE BASIC SERVICES SETS (BSSs)
JPWO2009122783A1 (ja) 無線通信システム、基地局、無線通信方法、プログラム
CN111182475B (zh) 一种车辆与车辆通信中簇切换方法
CN101466132B (zh) 高速环境下的用户换小区接入方法及系统
WO2020140288A1 (zh) 无线通信方法及设备
JP2024523754A (ja) エア－スペース－グランド一体化ネットワークのセル再選択方法、通信システム及び関連デバイス
CN113613315B (zh) 一种无蜂窝小区大规模mimo系统中接入点簇的选择过程及指示方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant