CN111918238B - 车联网v2i下行链路波束控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车联网V2I下行链路波束控制方法、介质、设备及装置，其中方法包括：获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值；获取车辆的行驶状态信息，并根据行驶状态信息和当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束距离值；判断车辆驶离当前波束距离值是否小于等于切换区域宽度值；如果车辆驶离当前波束距离值小于等于切换区域宽度值，则开启下一波束；获取车辆的接入状态信息，并根据接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束；能够有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

Description

车联网V2I下行链路波束控制方法及装置

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，特别涉及一种车联网V2I下行链路波束控制方法、一种计算机可读存储介质、一种计算机设备以及一种车联网V2I下行链路波束控制装置。

背景技术

在车联网场景下，车辆进行通信时大多处于高速移动的状态，导致车辆与路边基础设施的位置关系不断变化，并引起车联网V2I(车辆到基础设施)通信链路不稳定甚至断开。然而，车辆行驶中安全类和决策类消息的传输对通信质量有非常高的要求，需要保障V2I(车辆到基础设施)的实时性和可靠性。传统的毫米波波束成型技术已经不能满足车联网场景，车辆的高速移动给毫米波的波束成型技术提出了更高要求。

相关技术中，在通过间接波束跟踪的方式解决波束跟踪问题时，往往容易因为波束设定过窄而导致车辆在波束切换时通信中断概率较高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车联网V2I下行链路波束控制方法，能够有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。

本发明的第四个目的在于提出一种车联网V2I下行链路波束控制装置。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车联网V2I下行链路波束控制方法，包括以下步骤：获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值；获取车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息和所述当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束距离值；判断所述车辆驶离当前波束距离值是否小于等于所述切换区域宽度值；如果所述车辆驶离当前波束距离值小于等于所述切换区域宽度值，则开启下一波束；获取车辆的接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束。

根据本发明实施例的车联网V2I下行链路波束控制方法，首先，获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值，其中，切换区域宽度值指的是当前波束与下一波束之间的波束重叠区域；接着，获取车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息和所述当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束距离，即言，根据车辆的行驶状态信息和当前波束的边界信息计算车辆当前位置与驶离方向边界位置之间的距离；然后，判断所述车辆驶离当前波束距离值是否小于等于所述切换区域宽度值；接着，如果所述车辆驶离当前波束距离值小于等于所述切换区域宽度值，则开启下一波束；然后，获取车辆的接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束；从而实现有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

另外，根据本发明上述实施例提出的车联网V2I下行链路波束控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，在开启下一波束时，还包括：根据所述行驶状态信息和预设的定位误差概率密度函数计算所述下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值，并根据计算结果对所述下一波束进行更新。

可选地，下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值根据以下公式计算：

max r

subjectto t_out<η

其中，r表示平均数据传输速率，t_out表示平均通信中断时间，η表示平均通信中断时间阈值。

其中，ΔL表示当前波束的切换区域宽度，ΔL′表示下一波束的切换区域宽度值，L′表示下一波束的非切换区域宽度值，f(e)表示预设的定位误差概率密度函数，v表示车辆的速度，b′_s表示下一波束的左边界值，b′_e表示下一波束的右边界值，SNR(t)表示t时刻车辆在V2I下行链路的接收信噪比。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有车联网V2I下行链路波束控制程序，该车联网V2I下行链路波束控制程序被处理器执行时实现如上述的车联网V2I下行链路波束控制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储车联网V2I下行链路波束控制程序，以使得处理器在执行该车联网V2I下行链路波束控制程序时，实现如上述的车联网V2I下行链路波束控制方法，从而实现有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如上述的车联网V2I下行链路波束控制方法。

根据本发明实施例的计算机设备，通过存储器对车联网V2I下行链路波束控制程序进行存储，以使得处理器在执行该车联网V2I下行链路波束控制程序时，实现如上述的车联网V2I下行链路波束控制方法，从而实现有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种车联网V2I下行链路波束控制装置，包括：获取模块，所述获取模块用于获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值；计算模块，所述计算模块用于获取车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息和所述当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束的距离；判断模块，所述判断模块用于判断所述车辆驶离当前波束距离值是否小于等于所述切换区域宽度值；控制模块，所述控制模块用于在所述车辆驶离当前波束距离值小于等于所述切换区域宽度值时，开启下一波束；所述控制模块还用于获取车辆的接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束。

根据本发明实施例的车联网V2I下行链路波束控制装置，通过设置获取模块用于获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值；计算模块用于获取车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息和所述当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束的距离；判断模块用于判断所述车辆驶离当前波束距离值是否小于等于所述切换区域宽度值；控制模块用于在所述车辆驶离当前波束距离值小于等于所述切换区域宽度值时，开启下一波束；所述控制模块还用于获取车辆的接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束；从而实现有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

另外，根据本发明上述实施例提出的车联网V2I下行链路波束控制装置还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，在开启下一波束时，还包括：根据所述行驶状态信息和预设的定位误差概率密度函数计算所述下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值，并根据计算结果对所述下一波束进行更新。

可选地，下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值根据以下公式计算：

max r

subjectto t_out<η

其中，r表示平均数据传输速率，t_out表示平均通信中断时间，η表示平均通信中断时间阈值。

其中，ΔL表示当前波束的切换区域宽度，ΔL′表示下一波束的切换区域宽度值，L′表示下一波束的非切换区域宽度值，f(e)表示预设的定位误差概率密度函数，v表示车辆的速度，b′_s表示下一波束的左边界值，b′_e表示下一波束的右边界值，SNR(t)表示t时刻车辆在V2I下行链路的接收信噪比。

附图说明

图1为根据本发明实施例的车联网V2I下行链路波束控制方法的流程示意图；

图2为根据本发明实施例的车联网场景示意图；

图3为根据本发明实施例的波束对车辆进行覆盖的波束关系示意图；

图4为根据本发明实施例的RSU随车辆移动实施波束跟踪过程中波束切换过程示意图；

图5为根据本发明实施例的车联网V2I下行链路波束控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

相关技术中，在通过间接波束跟踪的方式解决波束跟踪问题时，往往容易因为波束设定过窄而导致车辆在波束切换时通信中断概率较高；根据本发明实施例的车联网V2I下行链路波束控制方法，首先，获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值，其中，切换区域宽度值指的是当前波束与下一波束之间的波束重叠区域大小；接着，获取车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息和所述当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束的距离，即言，根据车辆的行驶状态信息和当前波束的边界信息计算车辆当前位置与驶离方向边界位置之间的距离；然后，判断所述车辆驶离当前波束距离值是否小于等于所述切换区域宽度值；接着，如果所述车辆驶离当前波束距离值小于等于所述切换区域宽度值，则开启下一波束；然后，获取车辆的接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束；从而实现有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

图1为根据本发明实施例的车联网V2I下行链路波束控制方法的流程示意图，如图1所示，该车联网V2I下行链路波束控制方法包括以下步骤：

S101，获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值。

也就是说，服务于车辆的波束设置为包括切换区域和非切换区域，切换区域即为两个波束之间的重叠区域，而非切换区域即为当前波束的覆盖长度值与切换区域宽度值之间的差值；进而，获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值。

其中，系统架构的设置方式可以有多种。

作为一种示例，如图2所示，通过在道路两旁分别设置路边RSU单元，以通过路边RSU单元负责靠近其一侧的单车道车辆通信；车辆与RSU之间采用毫米波通信，且采用波束成型技术补偿毫米波的高路径损耗；在车辆的行驶过程中，该路边RSU单元根据车辆的移动状况进行自适应地波束切换，以使得车辆始终在波束的覆盖范围内，以保持车辆的V2I通信链路质量。

在一些实施例中，边界信息包括波束的左边界值和右边界值；图3为波束对车辆进行覆盖的波束关系示意图；如图3所示，b_s即为当前波束的左边界值，b_e即为当前波束的右边界值，ΔL为当前波束的切换区域宽度值，需要说明的是，在当前波束左边界已知的条件下，其右边界可由波束在车辆侧的覆盖范围求得：b_e＝b_s+γ；其中，γ表示波束在车辆侧的覆盖范围，该覆盖范围：γ＝L+ΔL；其中，L表示波束的非切换区域宽度值，ΔL表示波束的切换区域宽度值。

S102，获取车辆的行驶状态信息，并根据行驶状态信息和当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束距离值。

即言，对车辆的行驶状态信息进行获取，以根据车辆的行驶状态信息和当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束的距离；具体地，当车辆为从左向右行驶时，车辆驶离当前波束距离值即为车辆当前位置与当前波束右边界之间的距离。

其中，车辆的行驶状态信息可以包括多种；例如，行驶状态信息可以包括车辆的定位信息；或者，行驶状态信息可以包括车辆的GPS定位信息和车辆的速度信息。

S103，判断车辆驶离当前波束距离值是否小于等于切换区域宽度值。

S104，如果车辆驶离当前波束距离值小于等于切换区域宽度值，则开启下一波束。

即，在获取到车辆驶离当前波束距离值之后，判断车辆驶离当前波束距离值小于等于切换区域宽度值时，即认为该车辆已经进入到切换区域；从而，在车辆进入到切换区域时，开启下一波束。

在一些实施例中，为了提高本发明实施例提出的车联网V2I下行链路波束控制方法的控制合理性；在开启下一波束时，还包括：根据行驶状态信息和预设的定位误差概率密度函数计算下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值，并根据计算结果对下一波束边界位置进行更新。

作为一种示例，如图3所示，固定下一个波束左边界到左切换点b′_s＝b_e-ΔL，调整右边界的位置。其右边界可由波束在车辆侧的覆盖范围求得：b′_e＝b′_s+γ′，而γ′＝L′+ΔL′。已知下一个波束的切换区域宽度和非切换区域宽度即可求得其右边界。

需要说明的是，由于在车联网通信系统中，不仅需要传输确保行车安全的信息，还需要为车辆提供高质量的数据传输业务，因此，可以以最大限度提高平均数据传输速率为优化目标进行波束宽度的设置，同时考虑通信平均中断时间，通过公式表述如下：

max r

subjectto t_out<η

其中，r表示平均数据传输速率,t_out表示通信平均中断时间，η代表车辆平均通信中断时间阈值，阈值越小，系统性能越好。

其中，ΔL表示当前波束的切换区域宽度，ΔL′表示下一波束的切换区域宽度值，L′表示下一波束的非切换区域宽度值，f(e)表示预设的定位误差概率密度函数，v表示车辆的速度，b′_s表示下一波束的左边界值，b′_e表示下一波束的右边界值，SNR(t)表示t时刻车辆在V2I下行链路的接收信噪比。

作为一种示例，图4为RSU随车辆移动实施波束跟踪过程中波束切换过程示意图；如图4所示，当车辆到达下一波束的左边界时，系统将开启下一个波束，假设定位信息没有误差，那么开启下一个波束时车辆就可以连接上这个波束，此时系统将关闭当前波束。但是考虑到定位误差，当车辆位置误差大于0时，系统会提前地开启下一个波束。此时由于车辆还没进入到下一个波束的覆盖区域，不能连接到下一个波束，所以当前波束继续保持开启状态，只有当系统检测到车辆已经接入到下一个波束时，当前波束才关闭，在这种情况下系统不会产生中断。但是，当位置误差小于0时，系统开启下一个波束的时间可能过慢，在这种情况下如果车辆已经驶出当前波束的覆盖范围，而下一个波束还未开启时，系统会产生中断；从而，通过设置切换区域用于两个波束之间的切换，可以极大地降低因为切换频繁和定位误差而导致的通信中断问题。

可以理解，车辆的定位信息往往存在一定误差，而该误差服从高斯分布e～N(0,σ²)；因此，可以预设定位误差的概率密度函数，以便根据定位误差的概率密度函数进行下一波束边界值的计算。

S105，获取车辆的接入状态信息，并根据接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束。

即，在开启下一波束之后，进一步获取车辆的接入状态，以确定该车辆是否接入到下一波束，如果是，则关闭当前波束，以完成波束的切换。

可以理解，循环执行上述过程，即可达成通过波束切换对移动车辆进行通信覆盖；并且，极大地降低波束切换过程中通信中断的概率。

综上所述，根据本发明实施例的车联网V2I下行链路波束控制方法，首先，获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值，其中，切换区域宽度值指的是当前波束与下一波束之间的波束重叠区域；接着，获取车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息和所述当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束的距离，即言，根据车辆的行驶状态信息和当前波束的边界信息计算车辆当前位置与驶离方向边界位置之间的距离；然后，判断所述车辆驶离当前波束距离值是否小于等于所述切换区域宽度值；接着，如果所述车辆驶离当前波束距离值小于等于所述切换区域宽度值，则开启下一波束；然后，获取车辆的接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束；从而实现有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有车联网V2I下行链路波束控制程序，该车联网V2I下行链路波束控制程序被处理器执行时实现如上述的车联网V2I下行链路波束控制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储车联网V2I下行链路波束控制程序，以使得处理器在执行该车联网V2I下行链路波束控制程序时，实现如上述的车联网V2I下行链路波束控制方法，从而实现有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如上述的车联网V2I下行链路波束控制方法。

根据本发明实施例的计算机设备，通过存储器对车联网V2I下行链路波束控制程序进行存储，以使得处理器在执行该车联网V2I下行链路波束控制程序时，实现如上述的车联网V2I下行链路波束控制方法，从而实现有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种车联网V2I下行链路波束控制装置，如图5所示，该车联网V2I下行链路波束控制装置包括：获取模块10、计算模块20、判断模块30和控制模块40。

其中，获取模块10用于获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值；

计算模块20用于获取车辆的行驶状态信息，并根据行驶状态信息和当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束的距离；

判断模块30用于判断车辆驶离当前波束距离值是否小于等于切换区域宽度值；

控制模块40用于在车辆驶离当前波束距离值小于等于切换区域宽度值时，开启下一波束；

控制模块40还用于获取车辆的接入状态信息，并根据接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束。

在一些实施例中，在开启下一波束时，还包括：根据行驶状态信息和预设的定位误差概率密度函数计算下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值，并根据计算结果对下一波束进行更新。下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值根据以下公式计算：

max r

subjectto t_out<η

其中，r表示平均数据传输速率,t_out表示通信平均中断时间，η代表车辆平均通信中断时间阈值，阈值越小，系统性能越好。

其中，ΔL表示当前波束的切换区域宽度，ΔL′表示下一波束的切换区域宽度值，L′表示下一波束的非切换区域宽度值，f(e)表示预设的定位误差概率密度函数，v表示车辆的速度，b′_s表示下一波束的左边界值，b′_e表示下一波束的右边界值，SNR(t)表示t时刻车辆在V2I下行链路的接收信噪比。

综上所述，根据本发明实施例的车联网V2I下行链路波束控制装置，通过设置获取模块用于获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值；计算模块用于获取车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息和所述当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束距离值；判断模块用于判断所述车辆驶离当前波束距离值是否小于等于所述切换区域宽度值；控制模块用于在所述车辆驶离当前波束距离值小于等于所述切换区域宽度值时，开启下一波束；所述控制模块还用于获取车辆的接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束；从而实现有效降低波束切换过程中车辆的通信中断概率；提高系统平均数据传输速率；增强车联网V2I通信的稳定性。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种车联网V2I下行链路波束控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值；其中，所述切换区域宽度值指的是当前波束与下一波束之间的波束重叠区域；

获取车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息和所述当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束距离值；其中，当车辆为从左向右行驶时，车辆驶离当前波束距离值即为车辆当前位置与当前波束右边界之间的距离；

判断所述车辆驶离当前波束距离值是否小于等于所述切换区域宽度值；

如果所述车辆驶离当前波束距离值小于等于所述切换区域宽度值，则开启下一波束；

获取车辆的接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束；

在开启下一波束时，还包括：

根据所述车辆行驶状态信息和预设的定位误差概率密度函数计算所述下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值，并根据计算结果对所述下一波束进行更新；

下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值根据以下公式计算：

max r

subjectto t_out<η

其中，r表示平均数据传输速率，t_out表示平均通信中断时间，η表示平均通信中断时间阈值；

其中，ΔL表示当前波束的切换区域宽度，ΔL′表示下一波束的切换区域宽度值，L′表示下一波束的非切换区域宽度值，f(e)表示预设的定位误差概率密度函数，v表示车辆的速度，b′_s表示下一波束的左边界值，b′_e表示下一波束的右边界值,SNR(t)表示t时刻车辆在V2I下行链路的接收信噪比。

2.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有车联网V2I下行链路波束控制程序，该车联网V2I下行链路波束控制程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的车联网V2I下行链路波束控制方法。

3.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1所述的车联网V2I下行链路波束控制方法。

4.一种车联网V2I下行链路波束控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取服务于车辆的当前波束的边界信息和切换区域宽度值；

计算模块，所述计算模块用于获取车辆的行驶状态信息，并根据所述行驶状态信息和所述当前波束的边界信息计算车辆驶离当前波束距离；

判断模块，所述判断模块用于判断所述车辆驶离当前波束距离值是否小于等于所述切换区域宽度值；

控制模块，所述控制模块用于在所述车辆驶离当前波束距离值小于等于所述切换区域宽度值时，开启下一波束；

所述控制模块还用于获取车辆的接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断车辆是否接入下一波束，以及在判断结果为是时，关闭当前波束；

在开启下一波束时，还包括：

根据所述行驶状态信息和预设的定位误差概率密度函数计算所述下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值，并根据计算结果对所述下一波束进行更新；

下一波束的切换区域宽度值和非切换区域宽度值根据以下公式计算：

max r

subjectto t_out<η

其中，r表示平均数据传输速率，t_out表示平均通信中断时间，η表示平均通信中断时间阈值；

其中，ΔL表示当前波束的切换区域宽度，ΔL′表示下一波束的切换区域宽度值，L′表示下一波束的非切换区域宽度值，f(e)表示预设的定位误差概率密度函数，v表示车辆的速度，b′_s表示下一波束的左边界值，b′_e表示下一波束的右边界值，SNR(t)表示t时刻车辆在V2I下行链路的接收信噪比。

Images