本發(fā)明涉及車輛通信傳輸，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于5g的車聯(lián)網(wǎng)的通信傳輸控制方法。

背景技術(shù)：

1、在智能交通體系中，車聯(lián)網(wǎng)作為核心技術(shù)，承擔(dān)著車輛與外界高效信息交互的重任，是提升交通效率、保障行車安全的關(guān)鍵所在。然而，當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)通信面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在車輛高速行駛場景下，信號切換頻繁，極易出現(xiàn)中斷情況。同時(shí)，在交通流量密集區(qū)域，大量車輛并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬難以滿足需求，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸速率低下，信息延遲嚴(yán)重?，F(xiàn)有通信傳輸控制方法對車輛動(dòng)態(tài)變化和網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)狀況的感知與應(yīng)對能力不足，難以靈活、精準(zhǔn)地調(diào)整通信策略，進(jìn)而引發(fā)網(wǎng)絡(luò)擁塞，極大地影響了數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性與穩(wěn)定性，嚴(yán)重制約了車聯(lián)網(wǎng)功能的全面發(fā)揮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提出一種基于5g的車聯(lián)網(wǎng)的通信傳輸控制方法，通過深度挖掘5g網(wǎng)絡(luò)的卓越優(yōu)勢，通過多方位實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)通信策略的動(dòng)態(tài)智能調(diào)整，確保車聯(lián)網(wǎng)通信始終保持高效、穩(wěn)定運(yùn)行，有效解決了背景技術(shù)中提到的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于5g的車聯(lián)網(wǎng)的通信傳輸控制方法，包括車輛終端、信息處理終端、邊路單元、5g基站、核心網(wǎng)以及控制中心，車輛終端配備有5g通信模塊和傳感器組，路邊單元分布在道路沿線并與5g基站相連，具體包括下述步驟：

3、s1、信息采集步驟：車輛在行駛過程中，利用車載傳感器組實(shí)時(shí)采集車輛自身信息，車輛終端通過5g通信模塊監(jiān)測環(huán)境信息；

4、s2、優(yōu)先級確認(rèn)步驟：信息處理終端根據(jù)采集的信息和應(yīng)用需求，確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級；

5、s3、動(dòng)態(tài)通信策略調(diào)整步驟：依據(jù)采集的數(shù)據(jù)，針對不同優(yōu)先級數(shù)據(jù)，通過信息處理終端動(dòng)態(tài)調(diào)整通信策略，包括傳輸速率和重傳機(jī)制；

6、s4、資源分配步驟：車輛終端根據(jù)調(diào)整后的策略與路邊單元交互數(shù)據(jù)，且邊路單元收集周邊車輛數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)發(fā)給5g基站，5g基站再將數(shù)據(jù)傳輸至核心網(wǎng)進(jìn)行資源分配；

7、s5、通信效果評估步驟：控制中心收集車輛終端、路邊單元和5g基站反饋的數(shù)據(jù)信息，通過信息處理終端評估通信效果；

8、s6、反饋優(yōu)化步驟：控制中心建立相應(yīng)數(shù)據(jù)閾值并結(jié)合評估結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化操作。

9、優(yōu)選的，所述車輛自身信息包括加速度a，所述環(huán)境信息包括網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度s、信號干擾噪聲比sinr以及可用帶寬b；其中，加速度由加速度傳感器采集；網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度s、信號干擾噪聲比sinr以及可用帶寬b則由5g通信模塊從5g網(wǎng)絡(luò)中獲取相關(guān)信令解析得到。

10、優(yōu)選的，所述確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級具體方式為：將車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)細(xì)分為安全類數(shù)據(jù)ps、交通類數(shù)據(jù)pt以及娛樂類數(shù)據(jù)pe，且ps=3>pt=2>pe=1，其中，安全類數(shù)據(jù)包含車輛急剎車信號、前方車輛碰撞預(yù)警以及道路障礙物檢測信息，當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)加速度a小于緊急制動(dòng)加速度閾值?5m/s時(shí)觸發(fā)車輛急剎車信號；當(dāng)車輛與前車的相對速度vr和相對距離dr滿足且vr>0時(shí)觸發(fā)前方車輛碰撞預(yù)警；道路障礙物檢測信息由車載傳感器上傳；交通類數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)路況擁堵信息和交通信號燈狀態(tài)，均由路邊單元獲取并傳輸；娛樂類數(shù)據(jù)包括在線音樂和視頻播放。

11、優(yōu)選的，所述傳輸速率的調(diào)整為：綜合考慮網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度s、信號干擾噪聲比sinr和可用帶寬b，當(dāng)s>=140dbm，sinr>=0db時(shí)，先計(jì)算理論傳輸速率。且加速度的絕對值|a|>2m/s2，信號強(qiáng)度s<=-105dbm時(shí)，再進(jìn)行傳輸速率的調(diào)整；調(diào)整安全類數(shù)據(jù)傳輸速；調(diào)整交通類數(shù)據(jù)傳輸速率，調(diào)整娛樂類數(shù)據(jù)傳輸速率。

12、優(yōu)選的，所述重傳機(jī)制的調(diào)整為：設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)却_認(rèn)的超時(shí)時(shí)間tdef=0.5s，若在tdef內(nèi)未收到確認(rèn)消息，則判定傳輸失敗需重傳；（1）當(dāng)加速度絕對值|a|<=2m/s2時(shí)，對于安全類數(shù)據(jù)立即重傳，且重傳次數(shù)最多3次；對于交通類數(shù)據(jù)，首次重傳時(shí)間間隔tr1=tdef，×1.5，若再失敗，重傳時(shí)間間隔tr2=tr1×2且重傳次數(shù)最多2次；對于娛樂類數(shù)據(jù)，首次重傳時(shí)間間隔te1=tdef×2，若再失敗，重傳時(shí)間間隔te2=te1×2且重傳次數(shù)最多2次；（2）當(dāng)加速度絕對值|a|>2m/s2時(shí)，對于安全類數(shù)據(jù)立即重傳且上限為3次，若加速度持續(xù)較大且網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度s<-105dbm，則增加重傳數(shù)據(jù)的冗余度比例；對于交通類數(shù)據(jù)，首次重傳時(shí)間間隔，若再失敗，重傳時(shí)間間隔tr2=tr1×2且重傳次數(shù)最多2次；對于娛樂類數(shù)據(jù)首次重傳間隔，若再失敗，重傳時(shí)間間隔te2=te1×2且重傳次數(shù)最多2次;優(yōu)選的，所述資源分配具體方式為：信息處理終端先計(jì)算網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，其中，bi為當(dāng)前使用網(wǎng)絡(luò)資源車輛的帶寬占用，btotal為5g基站總帶寬，5g基站再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載動(dòng)態(tài)分配資源；當(dāng)l>0.7時(shí)，優(yōu)先保障安全類數(shù)據(jù)帶寬，減少娛樂類數(shù)據(jù)帶寬分配，帶寬調(diào)整比例為：安全類數(shù)據(jù)增加，娛樂類減少；當(dāng)l>0.8時(shí)，交通類數(shù)據(jù)帶寬也適當(dāng)減少，減少比例為，所減少的帶寬優(yōu)先分配給安全類數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述評估通信效果包括數(shù)據(jù)傳輸成功率、平均傳輸延遲以及丟包率，其中，pi表示第i類數(shù)據(jù)的優(yōu)先級，ni-s表示第i類數(shù)據(jù)成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，ni-t表示第i類數(shù)據(jù)的總傳輸量，m表示類別數(shù)且為3；tj表示第j次數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時(shí)間，aj表示車輛在第j次傳輸時(shí)的加速度，sj表示第j次傳輸時(shí)的網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度，sinrj表示第j次傳輸時(shí)的信號干擾噪聲比，s0和sinr0分別表示信號強(qiáng)度閾值和信號干擾噪聲比閾值，n表示數(shù)據(jù)傳輸總次數(shù)；pk表示第k類數(shù)據(jù)的優(yōu)先級，nk-l表示第k類數(shù)據(jù)丟失的數(shù)據(jù)量，nk-t表示第k類數(shù)據(jù)的總傳輸量，m表示類別數(shù)且為3。優(yōu)選的，所述優(yōu)化操作具體方式為：(1)當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸成功率低于閾值，控制中心根據(jù)不同數(shù)據(jù)類型的丟包情況調(diào)整重傳機(jī)制，當(dāng)安全類數(shù)據(jù)丟包率較高，縮短其重傳間隔，并增加每次重傳的數(shù)據(jù)冗余度，冗余度增加比例為，若交通類數(shù)據(jù)丟包率較高，在調(diào)整重傳間隔的同時(shí)，優(yōu)化其數(shù)據(jù)調(diào)度優(yōu)先級，使其在網(wǎng)絡(luò)資源分配中更具優(yōu)勢；(2)當(dāng)平均傳輸延遲高于閾值，根據(jù)車輛加速度和網(wǎng)絡(luò)狀況優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑，對于加速度較大且網(wǎng)絡(luò)信號較弱的車輛，優(yōu)先為其分配與附近信號較強(qiáng)的路邊單元通信的機(jī)會(huì)，減少傳輸跳數(shù)，降低延遲；(3)若丟包率高于閾值，5g基站根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬分配，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載l小于0.8時(shí)，適當(dāng)減少娛樂類數(shù)據(jù)帶寬，增加安全類數(shù)據(jù)和交通類數(shù)據(jù)帶寬，調(diào)整比例為娛樂類數(shù)據(jù)帶寬減少，安全類數(shù)據(jù)和交通類數(shù)據(jù)帶寬按3：2的比例分配增加的帶寬，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載l大于等于0.8時(shí)，除了減少娛樂類數(shù)據(jù)帶寬，還對新接入的娛樂類數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行限制，優(yōu)先保障安全類和交通類數(shù)據(jù)的傳輸。

13、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

14、本發(fā)明充分利用5g網(wǎng)絡(luò)特性，緊密結(jié)合車輛加速度和網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)環(huán)境，針對不同優(yōu)先級數(shù)據(jù)精準(zhǔn)調(diào)整通信策略，在車輛劇烈加減速的復(fù)雜場景下，優(yōu)先保障安全類數(shù)據(jù)傳輸，大幅提高數(shù)據(jù)傳輸效率和可靠性，為行車安全筑牢堅(jiān)實(shí)防線；

15、本發(fā)明通過車輛與路邊單元、5g基站的協(xié)同通信以及資源的智能分配，優(yōu)化了數(shù)據(jù)傳輸路徑，提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率。在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較高時(shí)，依據(jù)數(shù)據(jù)優(yōu)先級合理分配帶寬，有效降低了數(shù)據(jù)傳輸延遲和丟包率，為車聯(lián)網(wǎng)各類應(yīng)用提供了穩(wěn)定、高效的通信支撐；

16、本發(fā)明建立的通信效果評估與反饋優(yōu)化機(jī)制，使系統(tǒng)能根據(jù)不同類型數(shù)據(jù)的實(shí)際通信情況持續(xù)優(yōu)化，這種自適應(yīng)性確保車聯(lián)網(wǎng)通信在各種交通場景和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，都能實(shí)現(xiàn)差異化服務(wù)，提升整體通信性能和用戶體驗(yàn)。