车辆中继通信方法、装置、电子设备及计算机存储介质与流程

1.本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种车辆中继通信方法、装置、电子设备及计算机存储介质。


背景技术：

2.随着5g通信技术的快速发展，无人驾驶和车联网技术已逐渐开始走进人们的生活，而稳定的基站信号是这些技术普及过程中至关重要的环节。车联网：车辆上的车载设备通过无线通信技术，对信息网络平台中的所有车辆动态信息进行有效利用，在车辆运行中提供不同的功能服务。车联网可以帮助车主实时导航，并通过与其它车辆和网络系统的通信，提高交通运行的效率。
3.目前，相关技术中只是对车辆进行安装无线收发装置接入互联网，实现车辆之间信息传导以及车辆与基站之间的无线通信，对基站信号的要求较高，需要多个基站重复覆盖相应道路区域，这样就增加了基站的布置密度或提高基站发射信号的强度，这些都造成了不必要的资源浪费。
4.因此，如何在车辆终端和基站通信的过程中，减少不必要的资源浪费是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种车辆中继通信方法、装置、电子设备及计算机存储介质，能够在车辆终端和基站通信的过程中，减少不必要的资源浪费。
6.第一方面，本发明实施例提供一种车辆中继通信方法，应用于第一车辆终端，包括：
7.当确定第一车辆终端的当前位置的信号强度不满足通信条件时，分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离，以及各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二距离；其中，第一车辆终端、各个目标中继车辆终端均处于目标基站的信号覆盖范围内；
8.依据第一距离和第二距离，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数；
9.基于每个目标中继车辆终端对应的权重系数，向各个目标中继车辆终端发送通信数据，以用于各个目标中继车辆终端向目标基站发送通信数据。
10.可选地，在分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离之前，方法还包括：
11.基于当前位置和预先采集的基站位置，确定第一车辆终端与目标基站之间的第三距离；其中，基站位置为目标基站的位置；
12.确定目标区域内的各个第二车辆终端；其中，目标区域是以基站位置为圆心、第三距离为半径的圆形区域；
13.分别确定各个第二车辆终端与第一车辆终端之间的第四距离；
14.将小于第三距离的第四距离对应的第二车辆终端，确定为目标中继车辆终端。
15.可选地，在分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离，以及各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二距离之后，方法还包括：
16.基于各个第一距离，确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一通信速率；
17.基于各个第二距离，确定各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二通信速率；
18.确定第一通信速率、第二通信速率中的最大通信速率，以用于基于最大通信速率向目标基站发送通信数据。
19.可选地，依据第一距离和第二距离，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数，包括：
20.确定各个目标中继车辆终端预备传输的通信数据量；
21.依据第一距离、第二距离及预备传输的通信数据量，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数。
22.第二方面，本发明实施例提供了一种车辆中继通信装置，应用于第一车辆终端，包括：
23.第一确定模块，用于当确定第一车辆终端的当前位置的信号强度不满足通信条件时，分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离，以及各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二距离；其中，第一车辆终端、各个目标中继车辆终端均处于目标基站的信号覆盖范围内；
24.第二确定模块，用于依据第一距离和第二距离，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数；
25.发送模块，用于基于每个目标中继车辆终端对应的权重系数，向各个目标中继车辆终端发送通信数据，以用于各个目标中继车辆终端向目标基站发送通信数据。
26.可选地，第一确定模块，还用于基于当前位置和预先采集的基站位置，确定第一车辆终端与目标基站之间的第三距离；其中，基站位置为目标基站的位置；确定目标区域内的各个第二车辆终端；其中，目标区域是以基站位置为圆心、第三距离为半径的圆形区域；分别确定各个第二车辆终端与第一车辆终端之间的第四距离；将小于第三距离的第四距离对应的第二车辆终端，确定为目标中继车辆终端。
27.可选地，第一确定模块，还用于基于各个第一距离，确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一通信速率；基于各个第二距离，确定各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二通信速率；确定第一通信速率、第二通信速率中的最大通信速率，以用于基于最大通信速率向目标基站发送通信数据。
28.可选地，第二确定模块，用于确定各个目标中继车辆终端预备传输的通信数据量；依据第一距离、第二距离及预备传输的通信数据量，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数。
29.第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，电子设备包括：处理器，以及存储有计算机程序指令的存储器；
30.处理器读取并执行计算机程序指令，以实现第一方面或者第一方面任一可选的实
现方式中的车辆中继通信方法。
31.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面或者第一方面任一可选的实现方式中的车辆中继通信方法。
32.本发明实施例的车辆中继通信方法、装置、电子设备及计算机存储介质，能够在车辆终端和基站通信的过程中，减少不必要的资源浪费。该车辆中继通信方法，当确定第一车辆终端的当前位置的信号强度不满足通信条件时，分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离，以及各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二距离；其中，第一车辆终端、各个目标中继车辆终端均处于目标基站的信号覆盖范围内；依据第一距离和第二距离，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数；基于每个目标中继车辆终端对应的权重系数，向各个目标中继车辆终端发送通信数据，以用于各个目标中继车辆终端向目标基站发送通信数据。可见，该方法通过各个目标中继车辆终端向目标基站发送通信数据，避免了相关技术中增加基站的布置密度或提高基站发射信号的强度的措施，进而减少了不必要的资源浪费。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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。
34.图1是本发明实施例提供的一种车辆中继通信方法的流程示意图；
35.图2是本发明实施例提供的一种车辆中继通信方法的示意图；
36.图3是本发明实施例提供的一种车辆中继通信装置的结构示意图；
37.图4是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
38.下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
39.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
……”
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。
40.目前，相关技术中只是对车辆进行安装无线收发装置接入互联网，实现车辆之间
信息传导以及车辆与基站之间的无线通信，对基站信号的要求较高，需要多个基站重复覆盖相应道路区域，这样就增加了基站的布置密度或提高基站发射信号的强度，这些都造成了不必要的资源浪费。
41.为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种车辆中继通信方法、装置、电子设备及计算机存储介质。下面首先对本发明实施例所提供的车辆中继通信方法进行介绍。
42.图1示出了本发明实施例提供的一种车辆中继通信方法的流程示意图。如图1所示，该车辆中继通信方法应用于第一车辆终端，可以包括以下步骤：
43.s101、当确定第一车辆终端的当前位置的信号强度不满足通信条件时，分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离，以及各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二距离；其中，第一车辆终端、各个目标中继车辆终端均处于目标基站的信号覆盖范围内。
44.为了确定通信速率更快的目标中继车辆终端，在一个实施例中，在分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离之前，该方法还可以包括：基于当前位置和预先采集的基站位置，确定第一车辆终端与目标基站之间的第三距离；其中，基站位置为目标基站的位置；确定目标区域内的各个第二车辆终端；其中，目标区域是以基站位置为圆心、第三距离为半径的圆形区域；分别确定各个第二车辆终端与第一车辆终端之间的第四距离；将小于第三距离的第四距离对应的第二车辆终端，确定为目标中继车辆终端。
45.s102、依据第一距离和第二距离，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数。
46.为了更加准确地确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数，在一个实施例中，依据第一距离和第二距离，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数，可以包括：确定各个目标中继车辆终端预备传输的通信数据量；依据第一距离、第二距离及预备传输的通信数据量，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数。
47.s103、基于每个目标中继车辆终端对应的权重系数，向各个目标中继车辆终端发送通信数据，以用于各个目标中继车辆终端向目标基站发送通信数据。
48.为了提高通信数据传输速率，在一个实施例中，在分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离，以及各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二距离之后，该方法还可以包括：基于各个第一距离，确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一通信速率；基于各个第二距离，确定各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二通信速率；确定第一通信速率、第二通信速率中的最大通信速率，以用于基于最大通信速率向目标基站发送通信数据。
49.该车辆中继通信方法，当确定第一车辆终端的当前位置的信号强度不满足通信条件时，分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离，以及各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二距离；其中，第一车辆终端、各个目标中继车辆终端均处于目标基站的信号覆盖范围内；依据第一距离和第二距离，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数；基于每个目标中继车辆终端对应的权重系数，向各个目标中继车辆终端发送通信数据，以用于各个目标中继车辆终端向目标基站发送通信数据。可见，该方法通过各个目标中继车辆终端向目标基站发送通信数据，避免了相关技术中增加基站的布置密度或提高基站发射信号的强度的措施，进而减少了不必要的资源浪费。
50.下面以一个具体实施例对上述内容进行说明，具体如下：
51.步骤1)通过汽车上安装的高精定位设备获取自身坐标信息，同时根据预采集的基站位置，获取以自身与基站距离为半径范围内车辆位置坐标信息。
52.步骤2)基于感知层提供的各车辆位置信息，求出车辆自身与基站之间的距离l，与第i个其他车辆之间的距离d
i
；对d
i
进行筛选，将大于l的车辆舍弃。
53.步骤3)将筛选后的车辆与车辆自身之间的距离l
i
′
按照从小到大的顺序排序，并计算筛选后的车辆与基站之间的距离l
i
。
54.步骤4)若车辆自身所处位置信号强度不足以支持车辆自身通信时，基于信号强度与距离的关系，根据l
i
与l
i
′
以及权重系数k
i
按比例智能分配车辆自身的通信数据给其他车辆，利用其他车辆作为中继与基站进行通信。
55.其中，步骤1)具体包括：
56.根据高精定位设备提供的车辆实时位置(x,y)计算与通信基站(x0,y0)之间的距离，以基站(x0,y0)为圆心，以距离为半径，获取范围内其他车辆的实时位置。
57.步骤4)具体包括：
58.a、若车辆1所处位置信号强度不足以支持车辆自身通信，需要距离基站更近的车辆2、3
……
n进行中继传输。
59.b、基于信号传输速率与距离的关系，根据车辆2、3
……
n与基站距离l
i
，定义汽车与基站之间通讯速率f1(l
i
)；根据车辆1与车辆2、3
……
n的距离l
i
′
，定义汽车与汽车之间通讯速率f2(l
′
i
)。
60.c、使用其他车辆作为中继通信时，同时受到汽车与基站之间通讯速率f1(l
i
)和汽车与汽车之间通讯速率f2(l
′
i
)的影响，所以中继最大传输速率为max{f1(l
i
),f2(l
′
i
)}。
61.d、由于车辆2、3
……
n也需要一定的带宽进行通信，为避免过度占用其他车辆的带宽，需要在其他车辆的传输量前增加一个权重系数k
i
，按比例智能分配车辆自身的通信数据给其他车辆。
62.e、根据以上所述计算通信量φ(t)：
[0063][0064]
式中，l
i
表示第i辆车与基站的距离；
[0065]
k
i
表示需要第i辆车传输信息量的权重系数；
[0066]
l
i
′
表示车辆自身与第i辆车的距离。
[0067]
本发明实施例提供了一种车辆中继通信方法，该方法适用于车辆自身信号强度不足，通信数据吞吐量大，无法完成实时数据通信的问题。基于高精定位技术获取车辆、中继车辆和基站的位置，通过计算车辆自身、筛选后的中继车辆和基站的相对距离，获取各自的
通信速率、中继最大传输速率，根据权重系数将无法完成的数据通信量智能分配给中继车辆，从而完成数据传输，对智能汽车、无人驾驶、v2x(vehicle to everything)等技术的发展具有重要意义。
[0068]
本发明实施例的一个具体应用如图2所示：
[0069]
步骤1)通过汽车a上安装的高精定位设备，获取自身坐标信息(x,y),基站位置(x0,y0)，以基站位置(x0,y0)为圆心，为半径画圆，范围内有车辆b、c、d、e四辆汽车，位置坐标信息分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)。
[0070]
步骤2)基于感知层提供的各车辆位置信息，求出车辆自身与基站距离与各车辆距离与各车辆距离对d
i
进行筛选，将大于l的车辆d、e舍弃。
[0071]
步骤3)将筛选后车辆b、c与车辆自身a的距离l
i
′
按照从小到大的顺序排序成为l1′
、l2′
，并计算车辆b、c与基站距离，并计算车辆b、c与基站距离
[0072]
步骤4)车辆a自身所处位置信号强度不足以支持车辆自身通信，基于信号强度与距离的关系，根据l
i
与l
i
′
以及权重系数k
i
按比例智能分配车辆a自身的通信数据给其他车辆，利用b、c车辆作为中继与基站进行通信。
[0073]
步骤4)具体包括：
[0074]
a、若车辆a所处位置信号强度不足以支持车辆自身通信，需要距离基站更近的车辆b、c进行中继传输。
[0075]
b、基于信号传输速率与距离的关系，根据车辆b、c与基站距离l
i
，定义汽车b、c与基站之间通讯速率f1(l1)、f1(l2)；根据车辆a与车辆b、c的距离l
i
′
，定义汽车与汽车之间通讯速率f1(l1′
)、f1(l2′
)。
[0076]
c、使用车辆b、c作为中继通信时，同时受到车辆b、c与基站之间通讯速率f1(l1)、f1(l2)和汽车与汽车之间通讯速率f1(l1′
)、f1(l2′
)的影响，所以车辆b中继最大传输速率为max{f1(l1),f2(l
′1)}，车辆c中继最大传输速率为max{f1(l2),f2(l
′2)}。
[0077]
d、由于车辆b、c也需要一定的带宽进行通信，为避免过度占用其他车辆的带宽，需要在其他车辆的传输量前增加一个权重系数k
i
，按比例智能分配车辆自身的通信数据给其他车辆。
[0078]
e、根据以上所述计算a车通信量φ(t)：
[0079][0080][0081]
式中，l
i
表示第i辆车与基站的距离；
[0082]
k
i
表示需要第i辆车传输信息量的权重系数；
[0083]
l
i
′
表示车辆自身与第i辆车的距离。
[0084]
下面对本发明实施例提供的一种车辆中继通信装置，如图3所示，该车辆中继通信装置，应用于第一车辆终端，包括：
[0085]
第一确定模块301，用于当确定第一车辆终端的当前位置的信号强度不满足通信条件时，分别确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一距离，以及各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二距离；其中，第一车辆终端、各个目标中继车辆终端均处于目标基站的信号覆盖范围内；
[0086]
第二确定模块302，用于依据第一距离和第二距离，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数；
[0087]
发送模块303，用于基于每个目标中继车辆终端对应的权重系数，向各个目标中继车辆终端发送通信数据，以用于各个目标中继车辆终端向目标基站发送通信数据。
[0088]
可选地，在一个实施例中，第一确定模块301，还用于基于当前位置和预先采集的基站位置，确定第一车辆终端与目标基站之间的第三距离；其中，基站位置为目标基站的位置；确定目标区域内的各个第二车辆终端；其中，目标区域是以基站位置为圆心、第三距离为半径的圆形区域；分别确定各个第二车辆终端与第一车辆终端之间的第四距离；将小于第三距离的第四距离对应的第二车辆终端，确定为目标中继车辆终端。
[0089]
可选地，在一个实施例中，第一确定模块301，还用于基于各个第一距离，确定第一车辆终端与各个目标中继车辆终端之间的第一通信速率；基于各个第二距离，确定各个目标中继车辆终端与目标基站之间的第二通信速率；确定第一通信速率、第二通信速率中的最大通信速率，以用于基于最大通信速率向目标基站发送通信数据。
[0090]
可选地，在一个实施例中，第二确定模块302，用于确定各个目标中继车辆终端预备传输的通信数据量；依据第一距离、第二距离及预备传输的通信数据量，确定每个目标中继车辆终端对应的权重系数。
[0091]
图3所示装置中的各个模块/单元具有实现图1中各个步骤的功能，并能达到其相应的技术效果，为简洁描述，在此不再赘述。
[0092]
图4示出了本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
[0093]
电子设备可以包括处理器401以及存储有计算机程序指令的存储器402。
[0094]
具体地，上述处理器401可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)，或者特定集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
[0095]
存储器402可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器402可包括硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universal serial bus，usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在一个实例中，存储器402可以包括可移除或不可移除(或固定)的介质，或者存储器402是非易失性固态存储器。存储器402可在电子设备的内部或外部。
[0096]
在一个实例中，存储器402可以是只读存储器(read only memory，rom)。在一个实例中，该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、电可改写rom(earom)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
[0097]
处理器401通过读取并执行存储器402中存储的计算机程序指令，以实现图1所示实施例中的方法，并达到图1所示实例执行其方法达到的相应技术效果，为简洁描述在此不再赘述。
[0098]
在一个示例中，电子设备还可包括通信接口403和总线410。其中，如图4所示，处理器401、存储器402、通信接口403通过总线410连接并完成相互间的通信。
[0099]
通信接口403，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
[0100]
总线410包括硬件、软件或两者，将电子设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(accelerated graphics port，agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(extended industry standard architecture，eisa)总线、前端总线(front side bus，fsb)、超传输(hyper transport，ht)互连、工业标准架构(industry standard architecture，isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(lpc)总线、存储器总线、微信道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会局部(vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线410可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。
[0101]
另外，本发明实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现图1所示的车辆中继通信方法。
[0102]
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
[0103]
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(radio frequency，rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
[0104]
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
[0105]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，
这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。