[发明专利]一种IRS辅助的车载毫米波广播方法、系统及储存介质

说明书

本发明公开了一种IRS辅助的车载毫米波广播方法、系统及储存介质，将时间轴划分为相等的时隙，在每个时隙内执行如下步骤：S1：收集车辆移动性信息，筛选出候选链路，综合链路质量因素和地理位置因素为所述候选链路分配优先级；S2：基于在IRS辅助下发射车辆构建的所有候选反射链路的总优先级为每个IRS选择一个最优于实现多个用户传输的发射车辆，构建车辆候选链路集合；S3：选择无冲突链路执行并发传输调度，并将并发传输调度广播给所有车辆，接收所有车辆的反馈结果并更新广播状态；该车载毫米波广播方法及系统在IRS辅助的车载毫米波网络中可实现多用户传输和并发传输，最大化广播效率。

技术领域

本发明涉及车载网络技术领域，尤其涉及一种IRS辅助的车载毫米波广播方法、系统及储存介质。

背景技术

作为实现更先进的智能交通系统的关键技术，车联网技术近年来受到了广泛关注。随着各种车辆传感、通信和计算技术的发展，车辆将越来越智能化，这有助于改善驾驶体验，保障驾驶安全。通过车载通信技术，车辆可以获取其他车辆的传感器数据，扩大感知范围，这对于提高驾驶安全具有重要意义，也可以为自动/无人驾驶、危险预警、盲点检测等先进应用提供支持。在环境复杂的城市道路上，智能车辆需要以低延迟交换大量传感器数据。

然而，车联网中传统的专用短程通信(DSRC)技术的数据传输速率有限，无法支持大速率传感器数据传输需求。毫米波(mmWave)通信技术在高频率下具有海量带宽资源，是一种很有前途的车对车(V2V)大规模传感器数据传输技术。但高频的毫米波信号传输距离非常有限，在实际应用中需采用定向天线将发射功率集中在主瓣方向，从而增加传播距离。窄波束定向传输的毫米波信号适用于点对点传输(Point-to-Point,P2P)，故毫米波V2V广播需要多次传输完成，效率低下。但窄波束方向性信号也为通过多跳转发和并发传输改善广播效率提供了条件。

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)可以实现可编程无线环境，通过配置IRS的每个元件的相位，可以控制反射信号的方向和强度，提高传输距离，绕过障碍物，还可以实现多用户传输，提高广播效率。近年来，IRS在辅助无线通信方面的潜力受到了学术界的广泛关注，出现了很多利用IRS辅助广播通信的研究。但这些研究集中在信道优化方面，尚未有能够在IRS的辅助下协调直接链路与反射链路，利用空间复用实现并发传输，改善广播效率的路由协议。因此，亟需一种广播路由协议，在IRS辅助的车载毫米波网络中实现多用户传输和并发传输，最大化广播效率。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种IRS辅助的车载毫米波广播方法、系统及储存介质，在IRS辅助的车载毫米波网络中实现多用户传输和并发传输，最大化广播效率。

本发明提出的一种IRS辅助的车载毫米波广播方法，将时间轴划分为相等的时隙，在每个时隙内执行如下步骤：

S1：收集车辆移动性信息，筛选出候选链路，综合链路质量因素和地理位置因素为所述候选链路分配优先级；

S2：基于在IRS辅助下发射车辆构建的所有候选反射链路的总优先级为每个IRS选择一个最优于实现多个用户传输的发射车辆，构建车辆候选链路集合，所述车辆候选链路集合包括候选反射链路集合和候选直接链路集合；

S3：选择无冲突链路执行并发传输调度，并将并发传输调度广播给所有车辆，接收所有车辆的反馈结果并更新广播状态，以实现当前时隙的多用户传输以及并发传输；

采用表示车辆候选链路集合，表示候选反射链路集合，表示候选直接链路集合，则：