CN111586628B - 一种信号处理方法、装置及车联网通信系统 - Google Patents

一种信号处理方法、装置及车联网通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种信号处理方法、装置及车联网通信系统，第一发送端向基站发送第一请求消息。基站接收到第一请求消息之后，向第一发送端发送携带有基站覆盖范围内的各信道中，当前未传输信号的第一信道的标识的第一响应消息。当接收到基站发送的第一响应消息时，第一发送端从第一信道中选择一个信道，作为第二信道，如果第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，第一发送端通过第二信道向基站发送目标信号，以使基站向第一接收端转发目标信号。基于上述处理，第一接收端解码得到的信号与第一发送端需要发送的原始信号的差别较小，进而，可以提高V2X通信的可靠性。

Description

一种信号处理方法、装置及车联网通信系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种信号处理方法、装置及车联网通信系统。
背景技术
为了实现车辆的辅助驾驶、车载娱乐等业务需求，车辆需要与其他终端进行通信，车辆与其他终端进行通信的过程称为V2X(Vehicle-to-Everything，车联网)通信。V2X通信可以实现车辆与车辆、车辆与基站，以及车辆与其他终端之间进行通信。车辆可以通过上述通信过程，获取实时路况、道路信息等交通信息。V2X通信系统中相互通信的两个车辆中，发送信号的车辆可以称为发送端，接收信号的车辆可以称为接收端。
现有技术中，V2X通信系统中的车辆之间进行通信时，发送端可以对原始信号进行编码，得到目标信号，然后，发送端可以采用随机算法，从基站覆盖范围内的各信道中，选取传输目标信号的目标信道，并通过目标信道，向接收端发送目标信号。相应的，接收端接收到目标信号之后，可以对目标信号进行解码，得到原始信号。
然而，由于在传输过程中，目标信号的功率会随着传输距离的增加不断衰减，如果发送端与接收端之间的距离较远，会使得目标信号的功率衰减较大，接收端对接收到的目标信号进行解码，可能会导致解码得到的信号，与发送端需要发送的原始信号的差别较大，即，现有技术中，V2X通信的可靠性较低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种信号处理方法、装置及车联网通信系统，用以解决现有技术中V2X通信的可靠性较低的问题。具体技术方案如下：
第一方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信号处理方法，所述方法应用于车联网通信系统中发送信号的第一发送端，所述车联网通信系统还包括基站和所述第一发送端对应的第一接收端，所述方法包括：向所述基站发送第一请求消息；当接收到所述基站发送的所述第一请求消息对应的第一响应消息时，其中，所述第一响应消息中携带有所述基站覆盖范围内的各信道中，当前未传输信号的第一信道的标识，从所述第一信道中选择一个信道，作为第二信道；如果所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离，通过所述第二信道向所述基站发送目标信号，以使所述基站向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的。
第二方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信号处理方法，所述方法应用于车联网通信系统中的基站，所述车联网通信系统还包括发送信号的第一发送端和所述第一发送端对应的第一接收端，所述方法包括：接收所述第一发送端发送的第一请求消息；当所述基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道时，向所述第一发送端发送第一响应消息，其中，所述第一响应消息中携带有所述第一信道的标识；当接收到所述第一发送端通过所述第一信道中的第二信道发送的目标信号时，向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标信号为所述第一发送端，在所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离的情况下发送的，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离。
第三方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种车联网通信系统，所述车联网通信系统包括：基站、发送信号的第一发送端和所述第一发送端对应的第一接收端，其中：所述第一发送端，用于向所述基站发送第一请求消息；所述基站，用于接收所述第一请求消息；当所述基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道时，向所述第一发送端发送第一响应消息，其中，所述第一响应消息中携带有所述第一信道的标识；所述第一发送端，还用于当接收到所述基站发送的所述第一响应消息时，从所述第一信道中选择一个信道，作为第二信道；如果所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离，通过所述第二信道向所述基站发送目标信号；其中，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的；所述基站，还用于当接收到所述第一发送端通过所述第一信道中的第二信道发送的目标信号时，向所述第一接收端转发所述目标信号。
第四方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信号处理装置，所述装置应用于车联网通信系统中发送信号的第一发送端，所述车联网通信系统还包括基站和所述第一发送端对应的第一接收端，所述装置包括：第一发送模块，用于向所述基站发送第一请求消息；确定模块，用于当接收到所述基站发送的所述第一请求消息对应的第一响应消息时，其中，所述第一响应消息中携带有所述基站覆盖范围内的各信道中，当前未传输信号的第一信道的标识，从所述第一信道中选择一个信道，作为第二信道；第二发送模块，用于如果所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离，通过所述第二信道向所述基站发送目标信号，以使所述基站向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的。
第五方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信号处理装置，所述装置应用于车联网通信系统中的基站，所述车联网通信系统还包括发送信号的第一发送端和所述第一发送端对应的第一接收端，所述装置包括：接收模块，用于接收所述第一发送端发送的第一请求消息；发送模块，用于当所述基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道时，向所述第一发送端发送第一响应消息，其中，所述第一响应消息中携带有所述第一信道的标识；转发模块，用于当接收到所述第一发送端通过所述第一信道中的第二信道发送的目标信号时，向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标信号为所述第一发送端，在所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离的情况下发送的，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面或第二方面所述的信号处理方法步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或第二方面所述的信号处理方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第二方面所述的信号处理方法。
本发明实施例提供的一种信号处理方法，第一发送端向基站发送第一请求消息。基站接收到第一请求消息之后，向第一发送端发送携带有基站覆盖范围内的各信道中，当前未传输信号的第一信道的标识的第一响应消息。当接收到基站发送的第一响应消息时，第一发送端从第一信道中选择一个信道，作为第二信道，如果第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，第一发送端通过第二信道向基站发送目标信号，以使基站向第一接收端转发目标信号。
基于上述处理，当第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离时，第一发送端可以向基站发送目标信号，进而，基站可以向第一接收端转发接收到的目标信号，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减，受第一接收端与基站之间的第二距离影响，而第二距离不大于目标距离，且第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，也就是说，第二距离不大于第一发送端与第一接收端之间的距离，因此，相对于第一发送端直接向第一接收端发送目标信号，基于本发明实施例提供的方法，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减较小，相应的，第一接收端解码得到的信号与第一发送端需要发送的原始信号的差别较小，进而，可以提高V2X通信的可靠性。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为本发明实施例提供的一种车联网通信系统的结构图；
图2为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种车联网通信系统的结构图；
图4为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种车联通信系统中各终端的位置分布仿真图；
图8为本发明实施例提供的一种车联通信系统中各车辆终端所使用的传输方式的仿真图；
图9为本发明实施例提供的一种博弈论算法的收敛速度对比图；
图10为本发明实施例提供的一种信道容量对比图；
图11为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图；
图12为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图；
图13为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
参见图1，图1为本发明实施例提供的一种车联网通信系统的结构图，为一种可能的应用场景。该车联网通信系统可以包括：基站、发送端1、发送端2、发送端3、接收端1、接收端2、接收端3。
当发送端1需要向接收端1发送目标信号时，发送端1可以向基站发送第一请求消息。基站接收到发送端1发送的第一请求消息之后，如果基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道，基站可以向发送端1发送携带有第一信道的标识的第一响应消息。当接收到基站发送的第一响应消息时，发送端1可以从第一信道中选择一个信道，作为第二信道。如果发送端1与接收端1之间的距离不小于目标距离，发送端1可以通过第二信道向基站发送目标信号。当接收到发送端1通过第一信道中的第二信道发送的目标信号时，基站可以向接收端1转发目标信号。
发送端2向接收端2发送目标信号的过程，以及发送端3向接收端3发送目标信号过程，与发送端1向接收端1发送目标信号的过程类型，此处不再赘述。
基于本发明实施例提供的车联网通信系统，当第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离时，第一发送端可以向基站发送目标信号，进而，基站可以向第一接收端转发接收到的目标信号，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减，受第一接收端与基站之间的第二距离影响，而第二距离不大于目标距离，且第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，即第二距离不大于第一发送端与第一接收端之间的距离，因此，相对于第一发送端直接向第一接收端发送目标信号，基于本发明实施例提供的方法，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减较小，相应的，第一接收端解码得到的信号与第一发送端需要发送的原始信号的差别较小，进而，可以提高V2X通信的可靠性。
参见图2，图2为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图，该方法应用于第一发送端，第一发送端可以为上述车联网通信系统中的任一发送端，车联网通信系统还包括基站和第一发送端对应的第一接收端，该方法可以包括以下步骤：
S201：向基站发送第一请求消息。
S202：当接收到基站发送的第一请求消息对应的第一响应消息时，从第一信道中选择一个信道，作为第二信道。
其中，第一响应消息中携带有基站覆盖范围内的各信道中，当前未传输信号的第一信道的标识。
S203：如果第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，通过第二信道向基站发送目标信号，以使基站向第一接收端转发目标信号。
其中，目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，第一距离为第一发送端与基站之间的距离，第二距离为第一接收端与基站之间的距离。目标信号为第一发送端对待发送至第一接收端的原始信号进行编码得到的。
基于本发明实施例提供的信号处理方法，当第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离时，第一发送端可以向基站发送目标信号，进而，基站可以向第一接收端转发接收到的目标信号，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减，受第一接收端与基站之间的第二距离影响，而第二距离不大于目标距离，且第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，也就是说，第二距离不大于第一发送端与第一接收端之间的距离，因此，相对于第一发送端直接向第一接收端发送目标信号，基于本发明实施例提供的方法，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减较小，相应的，第一接收端解码得到的信号与第一发送端需要发送的原始信号的差别较小，进而，可以提高V2X通信的可靠性。
在步骤S201中，当第一发送端需要向第一接收端传输目标信号时，第一发送端可以向基站发送用于获取基站覆盖范围内的各信道当前的使用情况的请求消息(即第一请求消息)。例如，第一发送端可以通过公共控制信道向基站发送第一请求消息。
相应的，基站在接收到第一发送端发送的第一请求消息之后，可以判断其覆盖范围内的各信道中，是否存在当前未传输信号的信道(即第一信道)，如果存在第一信道，基站可以向第一发送端发送携带有第一信道的标识的响应消息(即第一响应消息)。例如，基站可以通过公共控制信道向第一发送端发送第一响应消息。
在步骤S202中，第一发送端接收到基站发送的第一响应消息之后，可以从第一信道中选择一个信道，作为本次信号传输所使用的信道(即第二信道)。
一种实现方式中，第一发送端可以随机从第一信道中选择一个信道，作为第二信道。
另一种实现方式中，第一发送端可以确定第一发送端针对第一信道的信噪比，并从第一信道中选择一个信噪比较大的信道，作为第二信道。
在步骤S203中，如果第一发送端判定第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，表明第一发送端与第一接收端之间的距离较大，如果第一发送端直接向第一接收端发送目标信号，会导致第一接收端接收到的目标信号的功率衰减较大，因此，第一发送端可以通过第二信道向基站发送目标信号。相应的，基站在接收到目标信号之后，可以向第一接收端转发目标信号。
另外，第一响应消息中还可以携带有第一接收端的位置信息，进而，第一发送端可以根据第一接收端的位置信息，确定第一发送端与第一接收端之间的距离，以及第一接收端与基站之间的距离(即第二距离)。
在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括以下步骤：如果第一发送端与第一接收端之间的距离小于目标距离，基于第一信道向第一接收端发送目标信号。
一种实现方式中，如果第一发送端判定第一发送端与第一接收端之间的距离小于目标距离，表明第一发送端与第一接收端之间的距离较小，第一发送端可以基于第一信道，直接向第一接收端发送目标信号。
在本发明的一个实施例中，第一发送端和第一接收端可以为车辆终端，参见图3，图3为本发明实施例提供的一种车联网通信系统的结构图，为一种可能的应用场景。该车联网通信系统可以包括：基站、发送端1、发送端2、发送端3、接收端1、接收端2、接收端3、非车辆终端1、非车辆终端2、非车辆终端3、非车辆终端4。图3中，表示当前发送端1向接收端1发送信号，发送端2向接收端2发送信号，发送端3向接收端3发送信号。
在步骤S201之后，该方法还可以包括以下步骤：
步骤一，接收基站发送的第二响应消息。
其中，第二响应消息中携带有非车辆终端传输信号所使用的第三信道，与使用第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、车联网通信系统中各终端的位置信息。
一种实现方式中，当基站覆盖范围内的各信道中不存在第一信道时，基站可以从各信道中确定非车辆终端传输信号所使用的信道(即第三信道)。然后，基站可以向第一发送端发送第二响应消息。例如，基站可以通过公共控制信道，以广播发送的形式，向车联网通信系统中的各终端发送第二响应消息。则车联网通信系统中各终端均可以接收基站发送的第二响应消息，并获取第二响应消息中携带的上述信息。可以理解的是，非车辆终端可以为手机、电脑等终端。
步骤二，基于第一预设公式，以及第一对应关系、第一发射功率和位置信息，计算第一发送端针对第三信道的干扰值，并向第一接收端发送计算得到的干扰值，其中，第一预设公式为：
Figure BDA0002452384330000081
Hk表示第一发送端针对第k个第三信道的干扰值，Nk表示除第一发送端与第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端，Ci表示除第一发送端与第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中第i个车辆终端发送信号的发射功率，gi表示除第一发送端与第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中，第i个车辆终端与第一接收端之间的路径损耗，第i个车辆终端与第一接收端之间的路径损耗，为基于第i个车辆终端与第一接收端之间的距离确定的。其中，第一发送端可以基于winner+b1模型，以及使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中，第i个车辆终端与第一接收端之间的距离，计算得到gi。第一发送端针对第k个第三信道的干扰值，表示当第一发送端使用第k个第三信道向第一接收端发送目标信号时，除第一发送端与第一接收端外的，其他车辆终端使用第k个第三信道传输的信号，对第一发送端发送的目标信号的干扰。
相应的，接收到第一发送端针对第三信道的干扰值之后，第一接收端可以基于博弈论算法和第一发送端针对第三信道的干扰值，从各第三信道中选择用于本次信号传输的信道。
一种实现方式中，第一接收端可以基于第一发送端针对第三信道的干扰值和第二预设公式，确定第一发送端针对第三信道的信干噪比，其中，第二预设公式为：
Figure BDA0002452384330000091
SINRk表示第一发送端针对第k个第三信道的信干噪比，A表示第一发送端发送信号的发射功率，G表示第一发送端与第一接收端之间的路径损耗，D表示使用第k个第三信道传输信号的非车辆终端发送信号的发射功率，dk表示使用第k个第三信道传输信号的非车辆终端与第一接收端之间的距离，Hk表示第一发送端针对第k个第三信道的干扰值，S表示加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise，简称AWGN)。其中，第一发送端可以通过winner+b1模型，基于第一发送端与第一接收端之间的距离，计算得到G。
然后，第一接收端可以基于第一发送端针对第三信道的信干噪比和第三预设公式，确定第三信道各自当前的信道容量，其中，第三预设公式为：
rk＝B log2(1+SINRk) (3)
rk表示第k个第三信道当前的信道容量，B表示第k个第三信道的带宽，SINRk表示第一发送端针对第k个第三信道的信干噪比。信道容量可以表示在一个信道中可以以较小的错误率传递信号时传输速率的最小上界。
进而，第一接收端可以从第三信道中确定信道容量最大的信道(可以称为备选信道)，并向第一发送端发送备选信道的标识(即第一信道标识)。例如，第一接收端可以通过公共控制信道向第一发送端发送第一信道标识。
步骤三，当接收到第一接收端发送的第一信道标识时，判断在向第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收第一接收端发送信道标识的次数是否达到第一数目，如果否，执行步骤四，如果是，执行步骤五。
其中，第一信道标识为第一接收端根据第一发送端针对第三信道的干扰值，从第三信道中选择的信道的标识。第一数目可以由技术人员根据经验设置。
步骤四，根据车联网通信系统中除第一接收端外的其他车辆终端，发送的第二信道标识，确定第三信道与使用第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系，并基于第一预设公式，以及第一对应关系、第一发射功率和位置信息，计算第一发送端针对第三信道的干扰值，并向第一接收端发送计算得到的干扰值。
其中，第二信道标识为车联网通信系统中除第一接收端外的其他车辆终端，根据对应的发送端针对第三信道的干扰值，从第三信道中选择的信道的标识。
一种实现方式中，如果第一发送端判定接收第一接收端发送信道标识的次数未达到第一数目时，表明第一接收端进行信道选择的次数较少，即博弈论算法的迭代次数较少，博弈论算法没有收敛，也就是说，如果当前各车辆终端基于各自选择的信道进行信号传输，会使得车联网通信系统的吞吐量较小，则第一发送端可以重新计算第一发送端针对第三信道的干扰值，并向第一接收端发送本次计算得到的干扰值。相应的，第一接收端可以基于第一发送端针对第三信道的干扰值，重新从第三信道中选择用于本次信号传输的信道，以此类推，使得博弈论算法能够达到收敛。吞吐量可以表示车联网通信系统单位时间内成功地传输的信号的大小。
一种实现方式中，车联网通信系统中除第一发送端外的其他发送端(可以称为第二发送端)也可以基于上述公式(1)确定第二发送端针对第三信道的干扰值，并向对应的接收端(可以称为第二接收端)，发送确定的干扰值。相应的，第二接收端可以基于第二发送端针对第三信道的干扰值，以及上述公式(2)，确定第二发送端针对第三信道的信干噪比，进而，基于上述公式(3)，确定第三信道各自当前的信道容量，并从第三信道中选择信道容量最大的信道，向第二发送端发送本次选择的信道的标识(即第二信道标识)。例如，第二接收端可以通过公共控制信道向第二发送端发送第二信道标识。
进而，第一发送端可以通过监听公共控制信道，获取第二接收端发送的第二信道标识，并根据第二接收端发送的第二信道标识，确定第三信道与使用第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系。
步骤五，基于第一信道标识，以及当前接收第一接收端发送信道标识的次数，向第一接收端发送目标信号。
一种实现方式中，如果第一发送端判定接收第一接收端发送信道标识的次数达到第一数目，表明第一接收端进行信道选择的次数较多，即博弈论算法的迭代次数较多，博弈论算法可能已经收敛，也就是说，如果当前各车辆终端基于各自选择的信道进行信号传输，车联网通信系统的吞吐量较大，进而，第一发送端可以基于第一信道标识，以及当前接收第一接收端发送信道标识的次数，向第一接收端发送目标信号。
在本发明的一个实施例中，步骤五可以包括以下步骤：在满足预设条件的情况下，通过本次接收到的第一接收端发送的信道标识所属的信道，向第一接收端发送目标信号。
其中，预设条件为：车联网通信系统中的各车辆终端本次接收到的信道标识，与各自在本次之前，且距离本次最近的第二数目次接收到的对应的接收端发送的信道标识均相同。第二数目可以由技术人员根据经验设置。
一种实现方式中，在接收第一接收端发送信道标识的次数达到第一数目的情况下，如果车联网通信系统中的各车辆终端本次接收到的信道标识，与各自在本次之前，且距离本次最近的第二数目次接收到的对应的接收端发送的信道标识均相同，则表明博弈论算法已经收敛，即如果当前各车辆终端基于各自选择的信道进行信号传输，车联网通信系统的吞吐量较大。进而，第一发送终端可以通过本次接收到的第一信道标识所属的信道，向第一接收端发送目标信号。
基于上述处理，当满足预设条件时，各车辆终端基于各自选择的信道进行信号传输，可以使得车联网通信系统的吞吐量较大。相对于现有技术中，由基站统一为各终端分配信道，本发明实施例提供的信号处理方法，可以减少基站的计算量，减少分配信道所需的时间，进而，可以降低车联网通信系统的时延。另外，相对于现有技术中，只允许一个车辆终端，使用非车辆终端传输信号所使用的一个信道，本发明实施例提供的信号处理方法，可以使得多个车辆终端同时使用同一个非车辆终端传输信号所使用的信道，可以提高车联网通信系统中各信道的利用率。
在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括以下步骤：
步骤1，如果不满足预设条件，判断在向第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收第一接收端发送信道标识的次数是否达到第三数目，如果否，执行步骤2，如果是，执行步骤3。其中，第三数目大于第一数目，第三数目可以由技术人员根据经验设置。
步骤2，基于第一预设公式，以及第一对应关系、第一发射功率和位置信息，计算第一发送端针对第三信道的干扰值，并向第一接收端发送计算得到的干扰值。
如果车联网通信系统中的各车辆终端本次接收到的信道标识，与各自在本次之前，且距离本次最近的第二数目次接收到的对应的接收端发送的信道标识不相同，则表明博弈论算法没有收敛，即各车辆终端基于各自选择的信道进行信号传输，使得车联网通信系统的吞吐量较小，第一发送终端可以重新计算第一发送端针对第三信道的干扰值，并向第一接收端发送本次计算得到的干扰值。相应的，第一接收端可以根据接收到的干扰值，重新从第三信道中选择用于本次信号传输的信道，以此类推，使得博弈论算法能够达到收敛。
可以理解的是，第一发送端和第一接收端可以重复上述交互过程，直至车联网通信系统中的各车辆终端本次接收到的信道标识，与各自在本次之前，且距离本次最近的第二数目次接收到的对应的接收端发送的信道标识均相同，此时，博弈论算法已经收敛，即如果当前各车辆终端基于各自选择的信道进行信号传输，可以使得车联网通信系统的吞吐量较大，进而，第一发送端可以通过本次接收到的第一信道标识所属的信道，向第一接收端发送目标信号。
步骤3，从已接收到的第一接收端发送的信道标识中，确定对应的车联网通信系统的吞吐量最大的信道标识，作为第三信道标识。
其中，车联网通信系统的吞吐量为，根据车联网通信系统中的各车辆终端各自本次发送的信道标识所属的信道的信道容量确定的。
一种实现方式中，第一接收端在确定备选信道之后，还可以向基站发送备选信道的信道容量和第一信道标识。基站可以基于接收到的信道容量和第四预设公式，确定各车辆终端基于各自本次选择的信道进行信号传输时，车联网通信系统的吞吐量，其中，第四预设公式为：
Figure BDA0002452384330000131
U表示车联网通信系统的吞吐量，Y表示各车辆终端中的接收端的数目，ry表示各车辆终端中的接收端中，第y个接收端本次选择的信道的信道容量。
进而，如果基站判定接收第一接收端发送信道标识的次数达到第三数目时，基站可以从已接收到的第一接收端发送的信道标识中，确定对应的车联网通信系统的吞吐量最大的信道标识，作为第三信道标识，并向第一发送端发送第三信道标识。
另一种实现方式中，第一接收端还可以向第一发送端发送备选信道的信道容量。进而，第一发送端可以基于各信道标识对应的信道容量和上述公式(4)，确定各车辆终端基于各自本次选择的信道进行信号传输时，车联网通信系统的吞吐量。当第一发送端接收第一接收端发送信道标识的次数达到第三数目时，第一发送端可以从已接收到的各信道标识中，确定对应的车联网通信系统的吞吐量最大的信道标识(即第三信道标识)。
步骤4，通过第三信道标识所属的信道，向第一接收端发送目标信号。
参见图4，图4为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图，该方法应用于车联网通信系统中的基站，车联网通信系统还包括发送信号的第一发送端和第一发送端对应的第一接收端，该方法可以包括以下步骤：
S401：接收第一发送端发送的第一请求消息。
S402：当基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道时，向第一发送端发送第一响应消息。
其中，第一响应消息中携带有第一信道的标识。
S403：当接收到第一发送端通过第一信道中的第二信道发送的目标信号时，向第一接收端转发目标信号。
其中，目标信号为第一发送端，在第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离的情况下发送的，目标信号为第一发送端对待发送至第一接收端的原始信号进行编码得到的，目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，第一距离为第一发送端与基站之间的距离，第二距离为第一接收端与基站之间的距离。
基于本发明实施例提供的信号处理方法，当第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离时，第一发送端可以向基站发送目标信号，进而，基站可以向第一接收端转发接收到的目标信号，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减，受第一接收端与基站之间的第二距离影响，而第二距离不大于目标距离，且第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，也就是说，第二距离不大于第一发送端与第一接收端之间的距离，因此，相对于第一发送端直接向第一接收端发送目标信号，基于本发明实施例提供的方法，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减较小，相应的，第一接收端解码得到的信号与第一发送端需要发送的原始信号的差别较小，进而，可以提高V2X通信的可靠性。
在步骤S401中，当第一发送端需要传输信号时，第一发送端可以向基站发送用于获取基站覆盖范围内的各信道当前的使用情况的请求消息(即第一请求消息)。例如，第一发送端可以通过公共控制信道向基站发送第一请求消息。
在步骤S402中，基站在接收到第一请求消息之后，可以确定覆盖范围内的各信道当前的使用情况，并确定是否存当前在未传输信号的信道(即第一信道)，如果存在第一信道，则基站可以向第一发送端发送携带有第一信道的标识的响应消息(即第一响应消息)。例如，基站可以通过公共控制信道向第一发送端发送第一响应消息。
另外，第一响应消息中还可以携带有第一接收端的位置信息，进而，第一发送端可以根据第一接收端的位置信息，确定第一发送端与第一接收端之间的距离，以及第一接收端与基站之间的距离(即第二距离)。
相应的，第一发送端在接收到第一响应消息之后，可以从第一信道中，选择一个信道，作为本次信号传输所使用的信道(即第二信道)，并在第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离的情况下，通过第二信道向基站发送目标信号。
在步骤S403中，一种实现方式中，基站接收到第一发送端通过第二信道发送的目标信号之后，可以通过第二信道向第一接收端转发目标信号。
另一种实现方式中，基站可以从第一信道中，选择一个信道，并通过选择的信道，向第一接收端转发目标信号。
相应的，第一接收端接收到基站转发的目标信号之后，可以对目标信号进行解码，得到原始信号。
在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括以下步骤：当各信道中不存在第一信道时，从各信道中确定非车辆终端传输信号所使用的信道，作为第三信道；向第一发送端发送第二响应消息，以使第一发送端基于第二响应消息，向第一接收端发送目标信号。例如，基站可以通过公共控制信道向第一发送端发送第二响应消息。
其中，非车辆终端可以为手机、电脑等终端。第二响应消息中携带有第三信道与使用第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、车联网通信系统中各终端的位置信息。
在本发明的一个实施例中，基站还可以基于第五预设公式，确定只有非车辆终端使用第三信道进行信号传输时，非车辆终端针对第三信道的信噪比，其中，第五预设公式为：
Figure BDA0002452384330000151
SNRm表示只有非车辆终端使用第三信道进行信号传输时，第m个非车辆终端针对第三信道的信噪比，Em表示第m个非车辆终端发送信号的发射功率，dm表示第m个非车辆终端与基站的距离，S表示加性高斯白噪声。
然后，基站可以判断计算得到的SNRm，是否小于第一阈值，如果小于，则基站可以计算当SNRm等于第一阈值时，Em的值(可以称为第二发射功率)。当第二发射功率不小于功率阈值时，基站可以向非车辆终端发送功率阈值。相应的，在只用非车辆终端使用第三信道进行信号传输的情况下，非车辆终端可以按照功率阈值发送信号。第一阈值为只有非车辆用户终端使用第三信道进行信号传输时，非车辆终端使用第三信道进行信号传输的最低信噪比，功率阈值可以表示非车辆终端发送信号时的最大发射功率。
当第二发射功率小于功率阈值时，基站可以确定下限为第二发射功率，上限为功率阈值的功率区间(可以称为第一功率区间)，并向非车辆终端发送第一功率区间。相应的，在只用非车辆终端使用第三信道进行信号传输的情况下，非车辆终端可以按照第一功率区间范围内的发射功率发送信号。其中，第一阈值、功率阈值可以由技术人员根据经验设置。
另外，基站还可以基于第六预设公式，计算车辆终端与非车辆终端共同使用第三信道进行信号传输时，非车辆终端针对第三信道的信干噪比，其中，第六预设公式为：
Figure BDA0002452384330000161
Figure BDA0002452384330000162
表示车辆终端与非车辆终端共同使用第三信道进行信号传输时，第m个非车辆终端针对第n个第三信道的信干噪比，Em表示使用第n个第三信道传输信号的，第m个非车辆终端发送信号的发射功率，dm表示第m个非车辆终端与基站的距离，Mn表示与第m个非车辆终端共同使用第n个第三信道传输信号的车辆终端，Fj表示与第m个非车辆终端共同使用第n个第三信道传输信号的车辆终端中，第j个车辆终端发送信号的发射功率，dj表示与第m个非车辆终端共同使用第n个三信道传输信号的车辆终端中，第j个车辆终端与基站之间的距离，S表示加性高斯白噪声。
然后，基站可以判断计算得到的
Figure BDA0002452384330000163
是否小于第二阈值，如果小于，则基站可以计算当
Figure BDA0002452384330000164
等于第二阈值时，Em的值(可以称为第三发射功率)，当第三发射功率不小于功率阈值时，向非车辆终端发送功率阈值。相应的，在车辆终端与非车辆终端共同使用第三信道进行信号传输的情况下，非车辆终端可以按照功率阈值发送信号。第二阈值为车辆终端与非车辆终端共同使用第三信道进行信号传输时，非车辆终端使用第三信道进行信号传输的最低信干噪比。
当第三发射功率小于功率阈值时，基站可以确定下限为第三发射功率，上限为功率阈值的功率区间(可以称为第二功率区间)，并向非车辆终端发送第二功率区间。相应的，在车辆终端与非车辆终端共同使用第三信道进行信号传输的情况下，非车辆终端可以按照第二功率区间范围内的发射功率发送信号。其中，第二阈值可以由技术人员根据经验设置。第一阈值与第二阈值可以相同也可以不相同。
参见图5，图5为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图，该方法应用于车联网通信系统中发送信号的第一发送端，车联网通信系统还包括基站和第一发送端对应的第一接收端，该方法可以包括以下步骤：
S501：向基站发送第一请求消息。
S502：当接收到基站发送的第二响应消息时，基于第二响应消息，向第一接收端发送目标信号。其中，第二响应消息中携带有非车辆终端传输信号所使用的第三信道，与使用第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、车联网通信系统中各终端的位置信息。
S503：当接收到基站发送的第一请求消息对应的第一响应消息时，从第一信道中选择一个信道，作为第二信道。其中，第一响应消息中携带有基站覆盖范围内的各信道中，当前未传输信号的第一信道的标识。
S504：判断第一发送端与第一接收端之间的距离，是否不小于目标距离，如果是，执行步骤S505，如果否，执行步骤S506。其中，目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，第一距离为第一发送端与基站之间的距离，第二距离为第一接收端与基站之间的距离。
S505：通过第二信道向基站发送目标信号，以使基站向第一接收端转发目标信号。其中，目标信号为第一发送端对待发送至第一接收端的原始信号进行编码得到的。
S506：基于第一信道向第一接收端发送目标信号。
参见图6，图6为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图，该方法应用于车联网通信系统中发送信号的第一发送端，车联网通信系统还包括基站和第一发送端对应的第一接收端，该方法可以包括以下步骤。
S601：接收基站发送的第二响应消息。
其中，第二响应消息中携带有非车辆终端传输信号所使用的第三信道，与使用第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、车联网通信系统中各终端信号的第一发射功率、车联网通信系统中各终端的位置信息。
S602：基于第一预设公式，以及第一对应关系、第一发射功率和位置信息，计算第一发送端针对第三信道的干扰值，并向第一接收端发送计算得到的干扰值。
S603：当接收到第一接收端发送的第一信道标识时，判断在向第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收第一接收端发送信道标识的次数是否达到第一数目，如果否，执行步骤S604，如果是，执行步骤S605。其中，第一信道标识为第一接收端根据第一发送端针对第三信道的干扰值，从第三信道中选择的信道的标识。
S604：根据车联网通信系统中除第一接收端外的其他车辆终端，发送的第二信道标识，确定第三信道与使用第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系，并执行步骤S602。其中，第二信道标识为车联网通信系统中除第一接收端外的其他车辆终端，根据对应的发送端针对第三信道的干扰值，从第三信道中选择的信道的标识。
S605：判断博弈论算法是否收敛，如果是，执行步骤S606，如果否，执行步骤S607。其中，当车联网通信系统中的各车辆终端本次接收到的第一信道标识，与各自在本次之前，且距离本次最近的第二数目次接收到的对应的接收端发送的信道标识均相同时，表示博弈论算法收敛。
S606：通过本次接收到的第一接收端发送的信道标识所属的信道，向第一接收端发送目标信号。
S607：判断在向第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收第一接收端发送信道标识的次数是否达到第三数目，如果否，执行步骤S602，如果是，执行步骤S608。其中，第三数目大于第一数目。
S608：从已接收到的第一接收端发送的信道标识中，确定对应的车联网通信系统的吞吐量最大的信道标识，作为第三信道标识。
其中，车联网通信系统的吞吐量为，根据车联网通信系统中的各车辆终端各自本次发送的信道标识所属的信道的信道容量确定的。
S609：通过第三信道标识所属的信道，向第一接收端发送目标信号。
参见图7，图7为本发明实施例提供的一种车联通信系统中各终端的位置分布仿真图。图7中，以基站的位置为坐标系的原点，正方形表示基站在坐标系中的位置，“*”表示非车辆终端在坐标系中的位置，圆形表示车辆终端中的发送端在坐标系中的位置，三角形表示车辆终端中的接收端在坐标系中的位置。
参见图8，图8为本发明实施例提供的一种车联通信系统中各车辆终端所使用的传输方式的仿真图。图8所示的车联网通信系统包括15个发送端，各发送端可以用序号1至15进行标记。其中，序号为1、3、6、7、8、9、10的发送端，通过传输方式3向对应的接收端传输信号。序号为4的发送端，通过传输方式2向对应的接收端传输信号。序号为2、5、11、14的发送端，通过传输方式1向对应的接收端传输信号。
传输方式1可以表示基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道，且发送端与接收端的距离不小于目标距离时，发送端向基站发送目标信号，使得基站接收到目标信号之后，向接收端转发目标信号。传输方式2可以表示基站覆盖范围内的各信道中，存在第一信道，且发送端与接收端的距离小于目标距离时，发送端直接向接收端发送目标信号。传输方式3可以表示基站覆盖范围内的各信道中，不存在第一信道时，发送端通过非车辆终端传输信号所使用的第三信道，向接收端发送目标信号。
参见图9，图9为本发明实施例提供的一种博弈论算法的收敛速度对比图。实线表示当车联网通信系统中包含10个车辆终端时，博弈论算法的迭代次数与累积分布函数的对应关系。“——”虚线表示当车联网通信系统中包含20个车辆终端时，博弈论算法的迭代次数与累积分布函数的对应关系。“—·—·”虚线表示当车联网通信系统中包含40个车辆终端时，博弈论算法的迭代次数与累积分布函数的对应关系。“…”虚线表示当车联网通信系统中包含60个车辆终端时，博弈论算法的迭代次数与累积分布函数的对应关系。当累积分布函数的值为“1”时，表示博弈论算法收敛。可见，当车联网通信系统中的车辆终端较少时，博弈论算法的收敛速度较快。
参见图10，图10为本发明实施例提供的一种信道容量对比图。带正方形的实线表示：基于本发明实施例提供的信号处理方法，利用博弈论算法选择信道时，信道选择次数与信道容量的对应关系。利用博弈论算法进行一次信道选择，表示博弈论算法进行一次迭代。带十字的实线表示：现有技术中，利用随机算法选择信道时，信道选择次数与信道容量的对应关系。可见，当信道选择次数相同时，基于本发明实施例提供的利用博弈论算法选择信道的信道容量，大于现有技术中利用随机算法选择信道的信道容量。
与图1的方法实施例相对应，参见图11，图11为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图，所述装置应用于车联网通信系统中发送信号的第一发送端，所述车联网通信系统还包括基站和所述第一发送端对应的第一接收端，所述装置包括：
第一发送模块1101，用于向所述基站发送第一请求消息；
确定模块1102，用于当接收到所述基站发送的所述第一请求消息对应的第一响应消息时，其中，所述第一响应消息中携带有所述基站覆盖范围内的各信道中，当前未传输信号的第一信道的标识，从所述第一信道中选择一个信道，作为第二信道；
第二发送模块1103，用于如果所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离，通过所述第二信道向所述基站发送目标信号，以使所述基站向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的。
可选的，所述装置还包括：第一处理模块，用于如果所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离小于所述目标距离，基于所述第一信道向所述第一接收端发送所述目标信号。
可选的，所述第一发送端和所述第一接收端均为车辆终端；
所述装置还包括：第二处理模块，用于接收所述基站发送的第二响应消息，其中，所述第二响应消息中携带有非车辆终端传输信号所使用的第三信道，与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、所述车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、所述车联网通信系统中各终端的位置信息；基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值，其中，所述第一预设公式为：
Figure BDA0002452384330000211
Hk表示所述第一发送端针对第k个第三信道的干扰值，Nk表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端，Ci表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中第i个车辆终端发送信号的发射功率，gi表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中，第i个车辆终端与所述第一接收端之间的路径损耗，所述第i个车辆终端与所述第一接收端之间的路径损耗，为基于所述第i个发送端与所述第一接收端之间的距离确定的；当接收到所述第一接收端发送的第一信道标识时，判断在向所述第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收所述第一接收端发送信道标识的次数是否达到第一数目；其中，所述第一信道标识为所述第一接收端根据所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，从所述第三信道中选择的信道的标识；如果否，根据所述车联网通信系统中除所述第一接收端外的其他车辆终端，发送的第二信道标识，确定所述第三信道与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系，并返回执行基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值的步骤，其中，所述第二信道标识为所述车联网通信系统中除所述第一接收端外的其他车辆终端，根据对应的发送端针对所述第三信道的干扰值，从所述第三信道中选择的信道的标识；如果是，基于所述第一信道标识，以及当前接收所述第一接收端发送信道标识的次数，向所述第一接收端发送所述目标信号。
可选的，所述第二处理模块，具体用于在满足预设条件的情况下，通过本次接收到的所述第一信道标识所属的信道，向所述第一接收端发送所述目标信号，其中，所述预设条件为：所述车联网通信系统中的各车辆终端本次接收到的所述第一信道标识，与各自在本次之前，且距离本次最近的第二数目次接收到的对应的接收端发送的信道标识均相同。
可选的，所述第二处理模块，具体用于如果不满足所述预设条件，判断在向所述第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收所述第一接收端发送信道标识的次数是否达到第三数目，其中，所述第三数目大于所述第一数目；如果否，返回执行基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值的步骤；如果是，从已接收到的所述第一接收端发送的信道标识中，确定对应的所述车联网通信系统的吞吐量最大的信道标识，作为第三信道标识，其中，所述车联网通信系统的吞吐量为，根据所述车联网通信系统中的各车辆终端各自本次发送的信道标识所属的信道的信道容量确定的；通过所述第三信道标识所属的信道，向所述第一接收端发送所述目标信号。
基于本发明实施例提供的信号处理装置，当第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离时，第一发送端可以向基站发送目标信号，进而，基站可以向第一接收端转发接收到的目标信号，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减，受第一接收端与基站之间的第二距离影响，而第二距离不大于目标距离，且第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，也就是说，第二距离不大于第一发送端与第一接收端之间的距离，因此，相对于第一发送端直接向第一接收端发送目标信号，基于本发明实施例提供的方法，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减较小，相应的，第一接收端解码得到的信号与第一发送端需要发送的原始信号的差别较小，进而，可以提高V2X通信的可靠性。
与图4的方法实施例相对应，参见图12，图12为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图，所述装置应用于车联网通信系统中的基站，所述车联网通信系统还包括发送信号的第一发送端和所述第一发送端对应的第一接收端，所述装置包括：
接收模块1201，用于接收所述第一发送端发送的第一请求消息；
发送模块1202，用于当所述基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道时，向所述第一发送端发送第一响应消息，其中，所述第一响应消息中携带有所述第一信道的标识；
转发模块1203，用于当接收到所述第一发送端通过所述第一信道中的第二信道发送的目标信号时，向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标信号为所述第一发送端，在所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离的情况下发送的，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离。
可选的，所述第一发送端和所述第一接收端均为车辆终端；
所述装置还包括：处理模块，用于当所述各信道中不存在所述第一信道时，从所述各信道中确定非车辆终端传输信号所使用的信道，作为第三信道；向所述第一发送端发送第二响应消息，以使所述第一发送端基于所述第二响应消息，向所述第一接收端发送所述目标信号，其中，所述第二响应消息中携带有所述第三信道与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、所述车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、所述车联网通信系统中各终端的位置信息。
基于本发明实施例提供的信号处理装置，当第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离时，第一发送端可以向基站发送目标信号，进而，基站可以向第一接收端转发接收到的目标信号，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减，受第一接收端与基站之间的第二距离影响，而第二距离不大于目标距离，且第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，也就是说，第二距离不大于第一发送端与第一接收端之间的距离，因此，相对于第一发送端直接向第一接收端发送目标信号，基于本发明实施例提供的方法，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减较小，相应的，第一接收端解码得到的信号与第一发送端需要发送的原始信号的差别较小，进而，可以提高V2X通信的可靠性。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图13所示，包括处理器1301、通信接口1302、存储器1303和通信总线1304，其中，处理器1301，通信接口1302，存储器1303通过通信总线1304完成相互间的通信，
存储器1303，用于存放计算机程序；
处理器1301，用于执行存储器1303上所存放的程序时，上述实施例中所述的信号处理方法的步骤。
基于本发明实施例提供的电子设备，当第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离时，第一发送端可以向基站发送目标信号，进而，基站可以向第一接收端转发接收到的目标信号，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减，受第一接收端与基站之间的第二距离影响，而第二距离不大于目标距离，且第一发送端与第一接收端之间的距离不小于目标距离，也就是说，第二距离不大于第一发送端与第一接收端之间的距离，因此，相对于第一发送端直接向第一接收端发送目标信号，基于本发明实施例提供的方法，第一接收端接收到的目标信号的功率衰减较小，相应的，第一接收端解码得到的信号与第一发送端需要发送的原始信号的差别较小，进而，可以提高V2X通信的可靠性。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中所述的信号处理方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中所述的信号处理方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，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，对于装置、车联网通信系统、电子设备、计算机可读存储介质，以及计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种信号处理方法，其特征在于，所述方法应用于车联网通信系统中发送信号的第一发送端，所述车联网通信系统还包括基站和所述第一发送端对应的第一接收端，所述方法包括：
向所述基站发送第一请求消息；
当接收到所述基站发送的所述第一请求消息对应的第一响应消息时，其中，所述第一响应消息中携带有所述基站覆盖范围内的各信道中，当前未传输信号的第一信道的标识，从所述第一信道中选择一个信道，作为第二信道；
如果所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离，通过所述第二信道向所述基站发送目标信号，以使所述基站向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的；
所述第一发送端和所述第一接收端均为车辆终端；
在所述向所述基站发送第一请求消息之后，所述方法还包括：
接收所述基站发送的第二响应消息，其中，所述第二响应消息中携带有非车辆终端传输信号所使用的第三信道，与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、所述车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、所述车联网通信系统中各终端的位置信息；
基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值，其中，所述第一预设公式为：
Figure FDA0003040077240000011
Hk表示所述第一发送端针对第k个第三信道的干扰值，Nk表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端，Ci表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中，第i个车辆终端发送信号的发射功率，gi表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中，第i个车辆终端与所述第一接收端之间的路径损耗，所述第i个车辆终端与所述第一接收端之间的路径损耗，为基于所述第i个车辆终端与所述第一接收端之间的距离确定的；
当接收到所述第一接收端发送的第一信道标识时，判断在向所述第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收所述第一接收端发送信道标识的次数是否达到第一数目；其中，所述第一信道标识为所述第一接收端根据所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，从所述第三信道中选择的信道的标识；
如果否，根据所述车联网通信系统中除所述第一接收端外的其他车辆终端，发送的第二信道标识，确定所述第三信道与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系，并返回执行基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值的步骤，其中，所述第二信道标识为所述车联网通信系统中除所述第一接收端外的其他车辆终端，根据对应的发送端针对所述第三信道的干扰值，从所述第三信道中选择的信道的标识；
如果是，基于所述第一信道标识，以及当前接收所述第一接收端发送信道标识的次数，向所述第一接收端发送所述目标信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离小于所述目标距离，基于所述第一信道向所述第一接收端发送所述目标信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一信道标识，以及当前接收所述第一接收端发送信道标识的次数，向所述第一接收端发送所述目标信号，包括：
在满足预设条件的情况下，通过本次接收到的所述第一信道标识所属的信道，向所述第一接收端发送所述目标信号，其中，所述预设条件为：所述车联网通信系统中的各车辆终端本次接收到的信道标识，与各自在本次之前，且距离本次最近的第二数目次接收到的对应的接收端发送的信道标识均相同。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果不满足所述预设条件，判断在向所述第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收所述第一接收端发送信道标识的次数是否达到第三数目，其中，所述第三数目大于所述第一数目；
如果否，返回执行基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值的步骤；
如果是，从已接收到的所述第一接收端发送的信道标识中，确定对应的所述车联网通信系统的吞吐量最大的信道标识，作为第三信道标识，其中，所述车联网通信系统的吞吐量为，根据所述车联网通信系统中的各车辆终端各自本次发送的信道标识所属的信道的信道容量确定的；
通过所述第三信道标识所属的信道，向所述第一接收端发送所述目标信号。
5.一种信号处理方法，其特征在于，所述方法应用于车联网通信系统中的基站，所述车联网通信系统还包括发送信号的第一发送端和所述第一发送端对应的第一接收端，所述方法包括：
接收所述第一发送端发送的第一请求消息；
当所述基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道时，向所述第一发送端发送第一响应消息，其中，所述第一响应消息中携带有所述第一信道的标识；
当接收到所述第一发送端通过所述第一信道中的第二信道发送的目标信号时，向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标信号为所述第一发送端，在所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离的情况下发送的，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离；
所述第一发送端和所述第一接收端均为车辆终端；
所述方法还包括：
当所述各信道中不存在所述第一信道时，从所述各信道中确定非车辆终端传输信号所使用的信道，作为第三信道；
向所述第一发送端发送第二响应消息，以使所述第一发送端基于所述第二响应消息，向所述第一接收端发送所述目标信号，其中，所述第二响应消息中携带有所述第三信道与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、所述车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、所述车联网通信系统中各终端的位置信息。
6.一种车联网通信系统，其特征在于，所述车联网通信系统包括：基站、发送信号的第一发送端和所述第一发送端对应的第一接收端，其中：
所述第一发送端，用于向所述基站发送第一请求消息；
所述基站，用于接收所述第一请求消息；当所述基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道时，向所述第一发送端发送第一响应消息，其中，所述第一响应消息中携带有所述第一信道的标识；
所述第一发送端，还用于当接收到所述基站发送的所述第一响应消息时，从所述第一信道中选择一个信道，作为第二信道；如果所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离，通过所述第二信道向所述基站发送目标信号；
其中，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的；
所述基站，还用于当接收到所述第一发送端通过所述第一信道中的第二信道发送的目标信号时，向所述第一接收端转发所述目标信号；
所述第一发送端和所述第一接收端均为车辆终端；
所述基站，还用于当所述各信道中不存在所述第一信道时，从所述各信道中确定非车辆终端传输信号所使用的信道，作为第三信道；向所述第一发送端发送第二响应消息，以使所述第一发送端基于所述第二响应消息，向所述第一接收端发送所述目标信号，其中，所述第二响应消息中携带有所述第三信道与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、所述车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、所述车联网通信系统中各终端的位置信息；
所述第一发送端，还用于在所述向所述基站发送第一请求消息之后，接收所述基站发送的第二响应消息，其中，所述第二响应消息中携带有非车辆终端传输信号所使用的第三信道，与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、所述车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、所述车联网通信系统中各终端的位置信息；
基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值，其中，所述第一预设公式为：
Figure FDA0003040077240000051
Hk表示所述第一发送端针对第k个第三信道的干扰值，Nk表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端，Ci表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中，第i个车辆终端发送信号的发射功率，gi表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中，第i个车辆终端与所述第一接收端之间的路径损耗，所述第i个车辆终端与所述第一接收端之间的路径损耗，为基于所述第i个车辆终端与所述第一接收端之间的距离确定的；
当接收到所述第一接收端发送的第一信道标识时，判断在向所述第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收所述第一接收端发送信道标识的次数是否达到第一数目；其中，所述第一信道标识为所述第一接收端根据所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，从所述第三信道中选择的信道的标识；
如果否，根据所述车联网通信系统中除所述第一接收端外的其他车辆终端，发送的第二信道标识，确定所述第三信道与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系，并返回执行基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值的步骤，其中，所述第二信道标识为所述车联网通信系统中除所述第一接收端外的其他车辆终端，根据对应的发送端针对所述第三信道的干扰值，从所述第三信道中选择的信道的标识；
如果是，基于所述第一信道标识，以及当前接收所述第一接收端发送信道标识的次数，向所述第一接收端发送所述目标信号。
7.一种信号处理装置，其特征在于，所述装置应用于车联网通信系统中发送信号的第一发送端，所述车联网通信系统还包括基站和所述第一发送端对应的第一接收端，所述装置包括：
第一发送模块，用于向所述基站发送第一请求消息；
确定模块，用于当接收到所述基站发送的所述第一请求消息对应的第一响应消息时，其中，所述第一响应消息中携带有所述基站覆盖范围内的各信道中，当前未传输信号的第一信道的标识，从所述第一信道中选择一个信道，作为第二信道；
第二发送模块，用于如果所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离，通过所述第二信道向所述基站发送目标信号，以使所述基站向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的；
所述第一发送端和所述第一接收端均为车辆终端；
在所述向所述基站发送第一请求消息之后，所述装置还包括：
第二处理模块，用于接收所述基站发送的第二响应消息，其中，所述第二响应消息中携带有非车辆终端传输信号所使用的第三信道，与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、所述车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、所述车联网通信系统中各终端的位置信息；
基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值，其中，所述第一预设公式为：
Figure FDA0003040077240000071
Hk表示所述第一发送端针对第k个第三信道的干扰值，Nk表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端，Ci表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中，第i个车辆终端发送信号的发射功率，gi表示除所述第一发送端与所述第一接收端外的，使用第k个第三信道传输信号的车辆终端中，第i个车辆终端与所述第一接收端之间的路径损耗，所述第i个车辆终端与所述第一接收端之间的路径损耗，为基于所述第i个车辆终端与所述第一接收端之间的距离确定的；
当接收到所述第一接收端发送的第一信道标识时，判断在向所述第一接收端发送计算得到的干扰值之后，接收所述第一接收端发送信道标识的次数是否达到第一数目；其中，所述第一信道标识为所述第一接收端根据所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，从所述第三信道中选择的信道的标识；
如果否，根据所述车联网通信系统中除所述第一接收端外的其他车辆终端，发送的第二信道标识，确定所述第三信道与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系，并返回执行基于第一预设公式，以及所述第一对应关系、所述第一发射功率和所述位置信息，计算所述第一发送端针对所述第三信道的干扰值，并向所述第一接收端发送计算得到的干扰值的步骤，其中，所述第二信道标识为所述车联网通信系统中除所述第一接收端外的其他车辆终端，根据对应的发送端针对所述第三信道的干扰值，从所述第三信道中选择的信道的标识；
如果是，基于所述第一信道标识，以及当前接收所述第一接收端发送信道标识的次数，向所述第一接收端发送所述目标信号。
8.一种信号处理装置，其特征在于，所述装置应用于车联网通信系统中的基站，所述车联网通信系统还包括发送信号的第一发送端和所述第一发送端对应的第一接收端，所述装置包括：
接收模块，用于接收所述第一发送端发送的第一请求消息；
发送模块，用于当所述基站覆盖范围内的各信道中，存在当前未传输信号的第一信道时，向所述第一发送端发送第一响应消息，其中，所述第一响应消息中携带有所述第一信道的标识；
转发模块，用于当接收到所述第一发送端通过所述第一信道中的第二信道发送的目标信号时，向所述第一接收端转发所述目标信号，其中，所述目标信号为所述第一发送端，在所述第一发送端与所述第一接收端之间的距离不小于目标距离的情况下发送的，所述目标信号为所述第一发送端对待发送至所述第一接收端的原始信号进行编码得到的，所述目标距离为第一距离与第二距离中最大的距离，所述第一距离为所述第一发送端与所述基站之间的距离，所述第二距离为所述第一接收端与所述基站之间的距离；
所述第一发送端和所述第一接收端均为车辆终端；
所述装置还包括：
处理模块，用于当所述各信道中不存在所述第一信道时，从所述各信道中确定非车辆终端传输信号所使用的信道，作为第三信道；
向所述第一发送端发送第二响应消息，以使所述第一发送端基于所述第二响应消息，向所述第一接收端发送所述目标信号，其中，所述第二响应消息中携带有所述第三信道与使用所述第三信道传输信号的车辆终端的第一对应关系、所述车联网通信系统中各终端发送信号的第一发射功率、所述车联网通信系统中各终端的位置信息。
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