[发明专利]一种在城市交叉路口处辅助5G NR车联网通信的中继策略优化方法

说明书

本发明公开了一种在城市交叉路口处辅助5G NR车联网通信的中继策略优化方法，通过在所述城市交叉路口处设立专用的中继设备，该中继设备用于转发车联网通信链路中的协作感知消息；并通过建立非线性优化模型，在能够可靠维持所述中继设备与汽车用户设备上车载通信终端之间的V2V通信链路不中断的条件下，通过所建立的模型对所述中继设备转发消息时的发射功率以及汽车用户设备上车载通信终端发射消息时的发射功率进行配置，可以用于保证道路交通安全和提高道路交通通行效率。

技术领域

本发明涉及车辆无线通信技术领域，尤其涉及一种基于5G NR车联网通信的城市交叉路口处中继策略优化的方法。

背景技术

道路交通运输是现代社会生产生活中必不可少的一部分。保障道路交通安全与保证道路交通效率一直是智能交通研究领域中的关键技术问题。随着科学技术的发展，智能交通系统相关技术应运而生，它在提高道路交通效率与保证道路交通安全方面具有非常大的潜力。智能交通系统的一个重要基础就是车联网技术，车到车(Vehicle–to–Vehicle,V2V)通信是一种强大的技术，它是智能交通系统中必不可少的一环，它非常有潜力被用于保证道路交通安全，并提升道路通行效率。

但是城市的交叉路口处不同于一般的道路场景，在这里通常会存在着建筑物，由于无线电波的穿透性随着电波频率的升高而下降等物理特性，所以V2V通信的无线信号在城市交叉路口处穿过建筑物时可能会呈现不同程度的衰减，这对于无线信号的传播会造成不利影响。且在城市的交叉路口处可能会出现更多的汽车，使得V2V通信的网络拓扑结构变化更复杂。这些问题使得V2V通信在城市的交叉路口处面临着巨大的挑战。

本发明主要是基于5G NR(5G New Radio)和DDPG(深度强化学习)提出了一种中继设备策略优化解决方案DDPG-RPO，以提升5G NR车联网V2V通信在城市交叉路口处的通信性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于5G NR车联网通信的城市交叉路口处中继策略优化方法，用于在存在着建筑物影响无线信号的传播且汽车数量较多的情况下，提高交城市交叉路口处的V2V通信的可靠性，保证城市交叉路口处的通信稳定性。

本发明所述一种在城市交叉路口处辅助5G NR车联网通信的中继策略优化方法，包括以下步骤：

S1：在所述城市交叉路口处设立专用的中继设备，所述中继设备用于转发车联网通信链路中的协作感知消息；

S2:建立非线性优化模型，在能够可靠维持所述中继设备与汽车用户设备上车载通信终端之间的V2V通信链路不中断的条件下，通过所建立的模型对所述中继设备转发消息时的发射功率以及汽车用户设备上车载通信终端发射消息时的发射功率进行配置；所述非线性优化模型如下：

max：ASR

s.t.P_minP_t≤P_max

SINR≥γ₀

进一步地，建立所述步骤S2中非线性优化模型的方法如下：

S201:建立所述中继设备转发消息时的发射功率与汽车用户设备VUE上车载通信终端发射消息时的发射功率，以及所述中继设备与车载通信终端之间的通信链路不中断的信干噪比 SINR的约束条件；

S202：根据步骤S201建立的约束条件，通过定义所述城市交叉路口处的交通环境中历史出现的不同类型的交通流状态和不同水平的平均车辆密度状态数，计算该不同类型的交通流状态下的平均汽车用户设备车辆密度概率，并进一步计算车辆密度的稳态概率向量；