[发明专利]一种支持车载数据两阶段传输的中继部署方法

权利要求书

1.一种支持车载数据两阶段传输的中继部署方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)生成现有城市路网的网络设施部署图：生成现有城市路网的网络设施部署图过程为：

(1-1)从城市管理部门处分别获得城市路网信息、已部署RSU、小基站和宏基站的地理位置与功能信息；

(1-2)依据步骤(1-1)获取的宏基站的覆盖范围生成对应区域的路网图；

(1-3)在步骤(1-2)得到的路网图上标记已部署RSU、小基站和宏基站的地理位置与通信能力，构成单个宏基站的路网的网络设施部署图；

(1-4)以单一宏基站为独立个体，重复步骤(1-1)-(1-3)，生成现有城市路网的网络设施部署图；

2)基于多层环状协作机制的三层协作中继规划与部署：所述三层协作中继规划与部署过程为：

(2-1)确定基于多层环状协作机制下三层协作中继部署区域，包括：

(2-1-1)确定三层环状协作区域位置优化模型：假设

min P_tot (1)，

S_CM,BS(R_2,BS)≥S_Veh (4)，

其中，公式(1)中的P_tot为两阶段组播时的总功耗；公式(2)中P_2,BS为两阶段组播时宏基站的发射功率，P_2,R为协作中继转发时采用的发射功率，为需要的中继预期数量，P_1,BS为传统MBSFN通信时宏基站的发射功率；公式(3)中R_2,BS为宏基站的发射功率为P_2,BS时可实现可靠覆盖的通信半径，为各层协作中继发射功率为P_2,R时可实现的可靠中继范围，R为宏基站的覆盖半径；公式(4)中S_CM,BS(R_2,BS)为宏基站发射功率为P_2,BS时距离宏基站R_2,BS处VUE接收数据的成功概率，S_Veh为车载数据接收成功率门限，S_Veh＝99.999％；公式(5)中为各层协作中继发射功率为P_2,BS时在对应可靠协作半径处VUE接收数据的成功概率，可由下式求得：

优化模型中宏基站的可靠通信半径R_2,BS满足如下不等式：

协作中继的可靠通信半径可由如下不等式解出：

其中，λ₁＝SNR_twoσ²/P_2,BSA₁，λ₂＝SNR_twoσ²/P_2,RA₂，A₁和A₂为两个恒参；

(2-1-2)依据多层环状协作机制通过迭代计算环状协作区域位置优化模型，算出最优宏基站发射功率P_2.BS和各层协作中继的协作半径

(2-2)基于最优P_2.BS和的协作中继规划：包括：

(2-2-1)确定处于宏基站的可靠通信半径R_2,BS之外的路网，利用宏基站的可靠通信半径R_2,BS和三层协作中继的可靠通信半径生成对应环状中继协作区域示意图，并按照环状结构将中继协助区域的路段分成3个集合；

(2-2-2)依据步骤(2-2-1)中确定的环状协作区域示意图，结合每层对应的可靠通信半径确定现存RSU和小基站可以实现协作的区域；

(2-2-3)对于现存RSU和小基站无法实现协作的区域，以为半径采用均匀覆盖的模式规划协作中继的部署位置；

(2-3)基于协作中继的规划方案的部署策略，包括：

(2-3-1)对于现存不具备通信能力的RSU进行改造，加装通信设备；

(2-3-2)对需要新部署的协作中继，根据部署位置结合道路智能化改造和5G网络部署按需进行部署。