[發明專利]一種汽車狀態監測網絡中汽車狀態采樣率的設定方法

在審

• 申請號: 202211119339.4
• 申請日: 2022-09-14
• 公開（公告）號: CN115835154A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 黎子鵬;王玉皞;余禮蘇;李偉;楊斌;朱永東;黃坤;李進;胡雄;吳肖龍
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W72/12
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 王煥巧

本發明屬于無線通信技術領域，具體公開一種汽車狀態監測網絡中汽車狀態采樣率的設定方法，包括：基于汽車速度v、道路車輛密度ρ和車聯網應用關于汽車狀態信息傳輸可靠性要求的下界閾值r_q等信息，計算得到汽車狀態采樣率的待選值λ₁、λ₂和λ₃；比較汽車狀態采樣率待選值λ₁、λ₂和λ₃的大小，得到汽車狀態采樣率λ。相比于現有汽車狀態監測網絡中汽車狀態采樣率恒定不變的設定方法，本發明提供的汽車狀態采樣率的設定方法由于充分考慮了汽車速度、道路車輛密度和車聯網應用關于汽車狀態信息時效性和傳輸可靠性的要求，因而有利于汽車狀態的實時可靠監測。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，更具體地，涉及一種汽車狀態監測網絡中汽車狀態采樣率的設定方法。

背景技術

在隨著社會進步與生活水平提高，人們更傾向選擇汽車作為日常出行的主要交通工具。然而，如果汽車在行駛過程中出現故障且未能得到及時預警與檢修，則會對人們出行安全造成嚴重危害。為盡可能避免上述問題的發生以提高汽車安全，汽車狀態監測將發揮重要作用。通過對汽車實時狀態的監測，可以提前發現潛在危險并采取相關應對措施。而這一業務的實現離不開強時效高可靠汽車狀態監測網絡的支撐。

在汽車實時狀態監測網絡中，汽車通過采集自身實時狀態信息(例如位置、速度和油/電量等)，將這些信息打包成數據包，通過通信鏈路發送至遠程監測器。在這種情況下，如何設定汽車狀態采樣率是一個十分關鍵的問題。這是因為，當考慮非搶占的狀態信息數據包調度方式時，若狀態信息采集頻率較高，則存在大量數據包積壓在汽車端等待發送，即數據包等待發送的時間較長，監測器收到的汽車狀態信息易過時；反之，若狀態信息采集頻率較低，由于長時間沒有數據包發送，監測器只能獲知汽車很久之前的狀態，該狀態相對于汽車當前狀態而言也遠遠過時。當考慮搶占的狀態信息數據包調度方式時，數據包傳輸可靠性會隨汽車狀態采樣率的增大而減小。然而，目前的汽車狀態采樣率的設定方法都是將汽車狀態采樣率設為定值，沒有考慮汽車速度、道路車輛密度和車聯網應用關于汽車狀態信息時效性和傳輸可靠性的要求，使得汽車狀態監測的實時性和可靠性較差。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種汽車狀態監測網絡中汽車狀態采樣率的設定方法，用以解決現有汽車狀態采樣率設定方法存在的汽車狀態監測的實時性和可靠性較差的技術問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種汽車狀態監測網絡中汽車狀態采樣率的設定方法，包括如下步驟：

(1)基于汽車速度v、道路車輛密度ρ和車聯網應用關于汽車狀態信息傳輸可靠性要求的下界閾值r_q等信息，計算得到汽車狀態采樣率的待選值λ₁、λ₂和λ₃；

(2)比較汽車狀態采樣率待選值λ₁、λ₂和λ₃的大小，得到汽車狀態采樣率。

進一步地，上述步驟(1)中的汽車采樣率待選值λ₁、λ₂和λ₃的計算公式分別為：

其中，B為狀態信息數據包傳輸鏈路帶寬，W₀(·)和W_-1(·)分別表示朗伯W函數(Lambert W function)值域為[-1,+∞)和(-∞,-1)的分支，M為狀態信息數據包編碼后的碼長，ρ為汽車所在道路的車輛密度，v為汽車速度，r_q為車聯網應用關于汽車狀態信息傳輸可靠性要求的下界閾值。

進一步地，上述步驟(2)中汽車狀態采樣率λ按照下式得到：