用于联网车辆的编队的数据通信的方法与流程

本申请要求享有于2016年4月1日提交的、申请号为62/317,242、题为“用于联网车辆的编队的数据通信的方法”的美国临时申请的优先权以及于2017年3月16日提交的、申请号为15/461,088、题为“用于联网车辆的编队的数据通信的方法”的美国申请的优先权，两者的全部内容通过引用并入本文。

本发明，一般地，涉及管理网络中资源的分配，并且在特定实施例中涉及用于联网车辆的编队的数据通信的方法。

背景技术

未来，汽车工业将提供能够具有各种驾驶自动化特性的联网车辆。为了支持这些特性，这些车辆将消耗更多的数据，并且可能沿路边安装附加的无线通信基础设施(例如，互连的无线接入点(accesspoint，ap))，以便有效地支持增加的数据消耗。

技术实现要素：

技术优势通常通过本公开的实施例来实现，所述实施例描述了用于联网车辆的编队的数据通信的方法。

根据一个实施例，提供了一种用于顺序编队切换的方法，其可以由源接入点执行。在该示例中，该方法包括从车辆编队中的头车接收切换请求。所述头车跟随有一辆或多辆尾车。所述切换请求请求从源接入点到目标接入点的切换。该方法进一步包括响应于从所述头车接收到的所述切换请求，在没有接收来自尾车的单独切换请求的情况下，将切换命令发送到所述一辆或多辆尾车。还提供了用于执行该方法的装置。

根据另一个实施例，提供了一种用于低开销编队切换的方法，其可以由尾车执行。在该示例中，该方法包括从源接入点接收切换命令，而不向所述源接入点传送切换请求。尾车跟随所述车辆编队中的头车，所述切换命令批准所述头车的切换请求。该方法还包括从目标接入点接收切换完成命令。所述切换完成命令将所述目标接入点的资源调度到所述尾车。该方法还包括通过调度资源向所述目标接入点发送数据或从所述目标接入点接收数据。还提供了用于执行该方法的装置。

根据又一个实施例，提供了一种用于顺序编队切换的方法，其可以由目标接入点执行。在该示例中，所述目标接入点从车辆编队中的头车接收随机接入传输。头车跟随有一辆或多辆尾车，并且所述随机接入传输请求所述目标接入点的调度资源。该方法还包括在没有接收来自所述一辆或多辆尾车的单独资源请求的情况下，基于从所述头车接收的所述随机接入传输，将切换完成命令传送到所述一辆或多辆尾车中的每一辆。所述切换完成命令将所述目标接入点的资源调度到所述一辆或多辆尾车。还提供了用于执行该方法的装置。

根据又一个实施例，提供了一种用于低开销编队切换的方法，其可以由尾车执行。在该示例中，所述尾车从源接入点接收切换命令。所述尾车跟随车辆编队中的头车，所述切换命令指示从源接入点到目标接入点的切换。该方法还包括在向所述目标接入点发送任何上行链路信令之前，从所述目标接入点接收切换完成命令。所述切换完成命令将所述目标接入点的资源调度到所述尾车。该方法还包括在调度的资源上向所述目标接入点发送数据或从所述目标接入点接收数据。还提供了用于执行该方法的装置。

根据又一个实施例，提供了一种用于低开销控制信令的方法，其可以由接入点执行。在该示例中，该方法包括：从车辆编队中的头车接收信道信息，基于从所述头车接收到的所述信道信息，在第一时刻将传输参数分配给所述头车；并且基于所述车辆编队行驶的速度和所述头车与尾车之间的间距中的至少一个，在第二时刻将传输参数分配给所述尾车。还提供了用于执行该方法的装置。

根据又一实施例，提供了用于低开销控制信令的另一种方法，其可以由尾车执行。在该示例中，该方法包括在传送任何信道信息之前从接入点接收传输参数。所述传输参数基于从所述车辆编队中的头车接收到的信道信息，并且基于所述车辆编队行驶的速度和所述头车与所述尾车之间的间距中的至少一个进行分配。该方法还包括根据传输参数向接入点发送信号或从接入点接收信号。还提供了用于执行该方法的装置。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，其中：

图1示出了一个实施例无线通信网络的示意图；

图2示出了用于支持编队切换的网络的示意图；

图3示出了用于编队切换的常规通信序列的协议图；

图4示出了用于编队切换的一个实施例通信序列的协议图；

图5示出了用于编队中车辆的顺序切换的一个实施例方法的流程图；

图6示出了用于编队中车辆的低开销切换的一个实施例方法的流程图；

图7示出了用于编队切换的另一个实施例通信序列的协议图；

图8示出了用于编队中车辆的顺序切换的另一个实施例方法的流程图；

图9示出了用于编队中车辆的低开销切换的另一个实施例方法的流程图；

图10示出了用于编队中车辆的信道信息估计的图表；

图11示出了用于编队中车辆的阻塞时段估计的图表；

图12示出了用于支持编队中车辆之间的协作波束扫描的网络；

图13示出了用于ap和车辆编队中车辆之间的低开销控制信令的一个实施例方法的流程图；

图14示出了用于ap和车辆编队中车辆之间的低开销控制信令的另一个实施例方法的流程图；

图15示出了处理系统的框图；以及

图16示出了收发器的框图。

除非另有说明，否则不同附图中的对应数字和符号通常指代对应部分。绘制附图为清楚地示出实施例的相关方面，并且不一定按比例绘制。

具体实施方式

下面详细讨论本公开的实施例的形成和使用。然而，应该理解的是，本文公开的概念可以在各种各样的具体环境中实施，并且这里讨论的具体实施例仅用于说明，并不用于限制权利要求的范围。此外，应该理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在此做出各种改变、替换和更改。

可能具有特别益处的一种自动驾驶特性是编队的概念，其指代以协调方式沿着道路移动的车辆编队。如本文所提到的，术语“车辆编队”是指包括头车和一辆或多辆尾车的车辆列。贯穿本公开，“车辆编队”可以被称为“编队”(简称)。编队可以允许车辆以同步方式加速和制动，这可以减少拥塞，并且可以减小汽车之间的间距，从而由于减少空气阻力而提高燃料经济性。因为编队可能经常以相对较高的速度行进，所以它们很可能在蜂窝网络中频繁切换。

切换通常要求编队中的每辆车辆向源接入点(ap)发送切换请求消息以发起切换，以及向目标ap发送随机接入传输以请求将资源调度到车辆以用于上行链路和/或下行链路数据传输。这增加了编队切换的延迟，也为接入网络增加了大量开销。

本公开的实施例通过使用该编队中的头车代表该编队中的一辆或多辆尾车来传送切换请求和/或初始资源请求(例如随机接入传输)，减少了与编队切换相关联的延迟和开销。在一个示例中，编队头车将切换请求传送给源ap以请求将整个编队从源ap切换到目标ap。在这样的示例中，源ap，在没有接收来自尾车的单独切换请求的情况下，将切换命令传送给该编队中的每辆车辆，由此减少接入网络中的开销。切换命令通知尾车进行切换，并且可以基于他们在编队中的顺序依次地传送给尾车。在另一示例中，头车向目标ap传送初始资源分配请求(例如，随机接入传输)以请求该编队中的所有车辆的资源分配。在这样的示例中，目标ap随后，在没有从尾车接收单独的切换命令的情况下，将切换命令传送给该编队中的每辆车辆，由此减少接入网络中的开销。切换完成命令可以基于尾车在该编队中的顺序依次地传送到尾车。这可以减少尾车的切换延迟，因为它允许源ap将切换命令直接发送到尾车，而不用等待从尾车接收单独的资源请求(例如，随机接入传输)。

附加控制信令可以在切换之后在尾车和目标ap之间进行交换，以建立用于承载信令的适当传输参数。例如，车辆可以向目标ap发送信道信息，使得目标ap可以向车辆分配适当的传输参数，例如调制和编码方案(modulationandcodingscheme，mcs)级别、传输功率电平、用于定向传输和/或接收的波束成形权重、定时提前量参数等。如本文所使用的，术语“信道信息”是指描述信道的属性的任何信息。在一个实施例中，信道信息包括描述信号如何在信道上传播的信道状态信息(channelstateinformation，csi)，例如由于散射、衰落和/或路径损失引起的信号失真。信道信息还可以包括复杂信道响应。所有这些控制信令可能会显著增加接入网络的开销。本公开的实施例还提供了用于在编队中的尾车配置传输参数时减少开销的技术。在一个示例中，目标ap基于从头车接收到的信道信息，并且基于车辆编队的行驶速度和头车和尾车之间的间距中的至少一个，向尾车分配传输参数(例如，mcs级别、传输功率电平、定时提前量、波束成形权重等)。在这样的示例中，目标ap可以在从尾车接收到任何上行链路控制信令之前分配传输参数，由此减少接入网络中的开销。在一些实施例中，可以基于该编队的属性(例如，间距、速度、车辆的长度)来估计尾车在编队中的位置，由此允许减少ap和尾车之间的控制信令的量。这些实施例的益处可以包括减少延迟、减少信令(例如较少的网络业务/开销)和/或较高的效率(例如，使用更好的信道估计来提供更高的吞吐量服务)。在一些实施例中，接入点基于车辆编队中的头车和尾车之间的距离和该编队的速度中的至少一个，将传输参数值分配给尾车。传输参数值可以是用于发送上行链路信号或接收下行链路信号的任何参数，包括(但不限于)波束方向、传输功率电平和定时提前量值。下面将更详细地描述这些和其他实施例。

图1示出了用于传送数据的网络100。网络100包括具有覆盖区域101的接入点(ap)120、多个移动设备110和回程网络130。如图所示，ap120建立与移动设备110的上行链路(虚线)和/或下行链路(点划线)连接，该连接用于携带从移动设备110到ap120的数据和从ap120到移动设备110的数据。在上行链路/下行链路连接上携带的数据可以包括移动设备110之间传送的数据以及通过回程网络130的方式传送到远程端(未示出)的数据/从远程端传送的数据。如本文所使用的，术语“enb”和“接入点(ap)”是指用于提供到网络的无线接入的任何组件(或组件集合)。如本文所使用的，术语“移动设备”是指能够与基站建立无线连接的任何组件(或组件集合)，例如用户设备(userequipment，ue)、移动台(station，sta)、智能车辆、以及其他无线使能的设备。在一些实施例中，网络100可以包括各种其他无线设备，例如中继器、低功率节点等。

本公开的实施例提供用于减少编队切换期间和紧随编队切换后的开销和延迟的技术。图2示出了用于支持编队切换的网络200。如图所示，网络200包括宏enodeb(enb)220和多个ap222至ap226。ap222至ap226也可以称为“路边单元(roadsideunit，rsu)”和/或“路边ap”。enb220和ap222、ap224、ap226可以通过回程网络互连。ap222、ap224、ap226可以用于向包括头车211和多辆尾车213至219的编队提供无线接入。在该示例中，该编队从源ap224切换到目标ap226。

图3示出了用于将编队从源ap224切换到目标ap226的常规通信序列300的协议图。应该理解的是，为了简明和清楚起见，尾车214至218从图3中省略。如所示出的，在头车211向源ap224发送切换请求310时，常规通信序列300开始。切换请求310可以包括由源ap224和目标ap226发送的参考信号的接收信号测量/值(例如，参考信号接收功率(referencesignalreceivedpower，rsrp)测量)。可以在头车211发现目标ap226之后不久发送切换请求310。当接收到切换请求310后，源ap224向头车211发送切换命令312。切换命令312发起头车211从源ap224到目标ap226的切换。在接收到切换命令312后，头车211向目标ap226发送随机接入传输314。随机接入传输314可以请求目标ap226将资源调度给头车211。此后，目标ap226向头车发送切换完成消息316。切换完成消息316包括用于建立承载信道318的控制信令，在该承载信道318上，上行链路和/或下行链路数据传输在头车211和目标ap226之间进行交换。

在某个时刻，尾车213、219发现目标ap226，并且完成类似的切换协议。具体地，尾车213、219(分别)向源ap224发送切换请求320、390；(分别)从源ap224接收切换命令322、392；(分别)向目标ap226发送随机接入传输324、394；(分别)从目标ap226接收切换完成消息326、396；并且(分别)与ap226建立承载信道328、398。由切换请求320、390，切换命令322、392，随机接入传输324、394和切换完成消息326、396携带/传送的信息/请求，类似于上述的由切换请求310、切换命令312、随机接入传输314和切换完成消息316所携带/传送的信息/请求。图3中的标签“t1”和“t9”表示在实施例通信序列300期间分别由尾车213、219经历的切换延迟。

本公开的实施例减少了涉及编队切换的开销和延迟。图4示出了用于编队切换的实施例通信序列400的协议图。应该理解的是，为了简洁和清楚起见，尾车214至218从图4中省略。在实施例通信序列400中，头车211向源ap224发送切换请求410。切换请求410请求整个编队的切换，包括尾车213、219在内。切换请求可以是测量报告，指示可能的切换的接入点的信号测量。在一些实施例中，切换请求410包括关于该编队的信息，例如该编队的标识符、该编队的当前速度、该编队中车辆的数量、该编队的当前加速度/减速度、车辆间距、头车211和/或尾车213、219的位置坐标、和/或头车211和/或尾车213、219的用户特定信息。在替代实施例中，关于该编队的信息可以在切换时间之前，例如，使用独立的信令提供给源ap。例如，当编队形成或(通过切换)到达小区中时，ap可以向该编队中的车辆请求关于该编队的信息。然后该车辆可以回应有关该编队的信息。

在接收到切换请求410后，源ap224向目标ap226发送目标切换请求411a。在可选地执行准入控制之后，目标ap向源ap224返回切换请求ack411b。目标切换请求可以包括与编队操作有关的信息。例如，目标切换请求411a可以包括以下中的一项或多项：编队的速度、编队中车辆的数量、编队中车辆的标识符、编队中车辆之间的间距、编队中车辆的连接参数。目标切换请求411a还可以包括关于当该编队移动到目标ap226时使用的编队的信息。源ap将切换命令412、422、492分别发送到头车211、尾车213和尾车219。切换命令可以是无线资源控制(radioresourcecontrol，rrc)重新配置命令。在该示例中，单独的切换命令422、492直接传送到尾车213、219。在其他示例中，切换命令422、492通过头车211中继。在其他示例中，单独的切换命令广播到编队内的所有车辆。这种广播切换命令可以基于该编队中所有车辆已知的编队标识符来寻址。

切换命令422、492可以指示尾车213、219在时间段序列中的时间段tp1、tp9期间向目标ap226执行随机接入传输424、494。时间段序列中的时间段tp1、tp9的顺序对应于该编队内的尾车213、219的位置，使得向尾车213分配比尾车219更早的时间段。切换命令422、492可以指示尾车213、219以各种方式在时间段tp1、tp9期间向目标ap226执行随机接入传输424、494。以这种方式，目标ap226可以基本上为随机接入传输424、494保留或留出一组资源。例如，通过标识例如传输时间间隔(transmittimeinterval，tti)、时间窗口或子帧，切换命令422、492可以明确地标识时间段tpi、tp9和/或时间段序列。可选地，切换命令412、422、492可以提供用于计算时间段tp1、tp9的公式。例如，公式可以是t＝t0+n×δ，其中t0是接收切换命令的时间，n是序列中车辆的索引，δ是车辆覆盖一长度的持续时间，该长度等于车辆长度加上车辆间距。然后每辆车辆可以计算间隔[t-δ，t]作为其执行到目标ap的切换接入的间隔，其中δ是应该发起车辆切换过程的持续时间。参数δ和δ可以包括在切换命令422、492中。可选地，参数δ和δ可以是尾车213、219的先验信息。在一个实施例中，该公式是尾车213、219的先验信息，并且在切换命令422、492中传送一项或多项参数。在这样的实施例中，一些参数可以在切换命令422、492中传送，而其他参数可以是尾车213、219的先验信息。

切换命令422、492还可以为随机接入传输424、494提供传输参数。例如，切换命令422、492可以指示随机接入前导码或标识符以供尾车213、219使用。

在接收到切换命令412后，头车211向目标ap226发送随机接入信道传输414。随机接入传输414可以指示头车211到达目标ap226的覆盖范围。

此后，目标ap226向头车211发送随机接入响应(randomaccessresponse，rar)消息416。rar消息416可以指示切换完成，或者目标ap226认为切换完成。rar消息416还可以包括用于建立承载信道418的控制信令(例如，资源分配信息、mcs级别等)，在该承载信道418上，头车211和目标ap226之间交换上行链路和/或下行链路数据传输。例如，rar消息416可以分配资源以由头车211携带上行链路传输，并且指示用于上行链路传输的定时提前量值。

在某个时刻，尾车213、219发现目标ap226，并且完成类似的切换协议。具体地，尾车213、219(分别)从源ap224接收切换命令422、492；(分别)向目标ap226发送随机接入传输424、494；(分别)从ap226接收切换完成消息426、496；(分别)与ap226建立承载信道428、498。由切换命令422、492、随机接入传输424、494和切换完成消息426、496携带/传送的信息/请求类似于由上述切换命令412、随机接入传输414和rar消息416携带/传送的信息/请求。

图5示出了用于编队中车辆的顺序切换的实施例方法500的流程图，其可以由源ap执行。在步骤510中，源ap从车辆编队中的头车接收切换请求。头车跟随有一辆或多辆尾车。切换请求请求从源ap切换到目标接入。在步骤520中，源ap为该编队中的每辆车辆生成切换命令。在步骤530中，源ap，在没有接收来自尾车的单独的切换请求的情况下，向该编队中的每辆尾车发送切换命令。

切换命令可以在相应车辆预期开始切换的时间，或者恰好在相应车辆预期开始切换之前的时间，由源ap发送，并且可以指示尾车根据时间段序列向目标ap发送上行链路随机接入传输。相对距头车更远的尾车，可以为靠近头车的尾车分配更早的时间段。切换命令可以直接从源ap传送到尾车。或者，切换命令可以通过头车间接中继，这样，通过直接的车对车通信，切换命令首先从源ap传送到头车，然后从头车传送到尾车。

图6示出了用于编队中车辆的低开销切换的实施例方法600的流程图，其可以由该编队中的尾车执行。在步骤610中，尾车从源ap接收切换命令，而不向源ap传送切换请求。尾车跟随车辆编队中的头车，并且切换命令批准头车请求的切换。在步骤620中，尾车从目标ap接收切换完成命令。切换完成命令将目标ap的资源调度到尾车。在步骤630中，尾车在调度的资源上向目标ap发送数据或从目标ap接收数据。

在一些实施例中，在尾车向目标ap发送任何上行链路信令之前，从目标ap接收切换完成命令。从源ap接收到的切换命令可以指示尾车在时间段序列中的相应时间段内发送上行链路随机接入传输。分配给后续时间段的时间段与分配给头车的较早时间段之间的延迟可对应于尾车与头车之间的距离(或时间)。

本公开的实施例可以通过使头车发送请求将资源调度到尾车的随机接入传输来实现额外的开销减少以及切换延迟的减少。图7示出了编队切换的实施例通信序列700的协议图。切换请求710、目标切换请求711a、目标切换响应712a以及切换命令712、722、792携带与在图4中描述的切换请求410、目标切换请求411a、目标切换响应412a和切换命令412、422、492相似的内容/请求。头车211接收到切换命令712之后，向目标ap226发送随机接入传输714。响应于随机接入传输714，目标ap226向头车211和尾车213、219两者分配资源，这允许尾车213、219接收资源分配而不传送随机接入传输，这样减少了尾车213、219的开销以及切换延迟。图7中的标签“t1”和“t9”表示实施例通信序列700期间尾车213、219(分别)经历的切换延迟。应当理解，贯穿本公开内容提及的随机接入传输可以允许目标ap确定相应车辆的传输定时和/或功率调整、或设置。还应该理解的是，在一些实施例中，尾车的传输定时和/或功率调整/设置可以基于头车执行的随机接入传输。

在接收到随机接入传输714后，目标ap226向头车211传送随机接入响应716，向尾车213、219(分别)传送切换完成消息726、796。rar消息716和切换完成消息726、796(分别)携带用于建立承载信道718、728、798的控制信令。

在一些实施例中，在编队切换期间使用车对车通信。例如，在接收到rar消息716后，头车211可以将切换完成指示转发给尾车213、219以通知尾车213、219头车211已经成功切换到目标ap226。切换完成指示还可以包括其他信息，例如头车211发现目标ap226的时间、发送随机接入传输714的时间、该编队的速度、当头车211发现目标ap426时由源ap224发送的信号的接收功率电平(或其他测量)、从目标ap224接收的信号的定向传输参数(例如，估计的到达角度)、分配给目标ap226的标识符(id)、与目标ap226相关联的同步序列、和/或与目标ap226相关联的时间偏移。在一些实施例中，传送切换完成指示代替切换命令722、792，在这种情况下，尾车213、219可以使用切换完成指示中的信息来确定执行切换的适当时间。

此外，车对车通信可以用来形成具有或不具有基础设施通信辅助的编队。车对车通信还可允许联网车辆(例如，与路边ap有效连接的车辆)与空闲车辆(例如，编队中没有与路边ap有效连接的车辆)通信。这可以允许网络知道空闲车辆可能在哪个精确的一个或多个小区中，从而减少与寻呼相关的信令。与其他车辆共享头车的切换发生以及新小区的一些系统信息也可以帮助空闲车辆从空闲模式转换到激活模式(例如，与网络建立连接)。例如，对目标小区中随机接入信息的了解可加速链路建立。编队中的车辆可以连接到不同运营商的网络。在这种情况下，可以形成“子编队”，每个子编队由与一个运营商相关的车辆组成。该子编队然后可以由每个运营商的网络作为一个编队处理。如果车辆加入或离开该编队，可以在网络中更新编队信息。同样，可通知网络编队的其他变化，例如车辆间距的变化。

图8示出了用于顺序切换的实施例方法800的流程图，其可以由目标ap执行。在步骤810中，目标ap从车辆编队中的头车接收随机接入传输。头车跟随有一辆或多辆尾车。随机接入传输请求目标ap的调度资源。在步骤820中，目标ap基于从头车接收到的随机接入传输，为每辆尾车生成切换完成命令。在步骤830中，目标ap，在没有从尾车接收单独的资源请求(例如，随机接入传输)的情况下，向尾车发送切换完成命令。切换完成命令将目标ap的资源调度到尾车。切换完成命令可以基于车辆编队中的尾车的顺序从目标ap依次地传送到尾车。在目标ap从各个尾车接收单独的上行链路传输之前，可以将切换完成命令从目标ap传送到每辆尾车。

图9示出了用于顺序切换的实施例方法900的流程图，其可以由尾车执行。在步骤910中，尾车从源ap接收切换命令。尾车跟随车辆编队中的头车。切换命令指示从源ap到目标ap的切换。在步骤920中，尾车在向目标ap发送任何上行链路信令之前，从目标ap接收切换完成命令。切换完成命令调度目标ap的资源到尾车。在步骤930中，尾车在调度的资源上向目标ap发送数据或从目标ap接收数据。

本公开的实施例还提供用于减少与该编队中尾车反馈的信道信息有关的开销的技术。将信道信息报告给ap，使得可以基于信道条件(例如，信道脉冲响应)来适配传输参数，其可以基于各种因素(例如快速衰落)而动态地变化。一般而言，信道条件对于相干持续时间是不变的，相干持续时间是在信道上看到的多普勒扩展的函数。例如，对于车辆以30km/h向ap移动的2ghz载波，相干时间可以小至3.8毫秒。由此看来，信道信息在3.8ms之后可能变得不准确(例如，过时)，并且因此需要相当频繁地反馈，例如每1-2ms。但是，对于静止的或者移动相对较慢的车辆，相干持续时间可能会更长。

本公开的实施例使用由编队中前面的车辆反馈的信道信息来减少由后面的车辆反馈的信道信息的量。具体地，当后面的车辆在稍后时间通过给定位置时，可以使用前面的车辆在该给定位置处的信道信息来预测后面的车辆的信道响应。结果，后面的车辆可以能够不频繁地和/或在几个副载波上向ap反馈信道信息。

在一个示例中，ap在头车通过ap的覆盖区域时从头车接收信道信息反馈，并存储按时间索引的信道信息。ap然后使用从头车接收到的信道信息来基于车辆编队行驶的速度和/或头车与一辆或多辆尾车之间的间距来估计该一辆或多辆尾车的信道响应/信息。

例如，在时刻t，该编队中车辆中的第n辆车的近似csi将是由头车在t-(n-1)×δ的近似时间报告的csi，其中δ计算为距离/速度，其中距离是两辆车前部之间的间距，速度是该编队的速度。图10示出了编队中车辆的信道信息估计图表。如所示出，为了近似尾车2和3的csi，由车辆1报告的csi根据δ1＝1×δ并且δ2＝2×δ进行时移，其中δ1基于该编队的速度和车辆1与车辆2之间的间距计算，δ2基于该编队的速度和车辆2与车辆3之间的间距来计算。

在一些实施例中，该编队中的一辆车辆向ap报告该编队的速度。在其他实施例中，ap通过观察该编队中的车辆所发送的信号来估计该编队的速度。这样可以进一步减少网络中的开销。

在一些实施例中，编队中的多辆车辆报告信道信息。例如，编队中的每第三辆车可以报告信道信息。在又一些实施例中，相对前面的车辆，后面的车辆可以不频繁地报告信道信息。例如，头车可以t1为周期报告信道信息，下一辆车可以t2为周期报告信道信息(其中t2＞t1)，再下一辆车可以t3为周期报告信道信息(其中t3＞t2)。这些实施例可以允许ap通过比较由经过相同位置的多辆车辆估计的信道信息来估计该编队中的尾车的信道信息。

在一些实施例中，前面的车辆将向ap发送关于后面的车辆的信息。例如，前面的车辆可以通知ap后面的车辆具有比前面的车辆更高或更低的接收器灵敏度，这可以使ap能够调整其对后面的车辆的信道信息的近似。如果后面的车辆发现用于下行链路传输的mcs过于保守或过于激进，则它可以发送上行链路反馈以通知ap。上行链路反馈消息可以包括由后面的车辆估计的信道信息。

在另一个实施例中，该编队中的不同车辆报告频谱的不同部分(例如，不同子带)的信道信息。这可以允许ap在不同频率上比较从不同位置报告的信道信息，同时还减少与该编队的信道信息反馈相关联的开销。

在一些情况下，由前面的车辆报告的信道信息反馈被障碍物(例如物体等)阻挡。在这样的情况下，ap可以通知未按照预定从前面的车辆接收到信道信息，并且例如基于由车辆间距和/或该编队的速度所确定的时移，预测该障碍物还将在未来的时刻阻止或阻碍后面的车辆的通信路径。该信息可以由ap使用以调整调度，从而缓和由于阻塞引起的干扰。举例来说，ap可以调整后面的车辆接收下行链路传输和/或接收上行链路传输(例如，数据、信道信息等)的时间段。作为另一个例子，ap可以调整后面的车辆的mcs级别以便补偿可能由于阻塞造成的路径损失。在后面的车辆到达预期的堵塞位置之前，ap可以优先交付某些分组。由于天线放置，后面的车辆可能会遇到不同的阻塞特性。例如，由于天线的高度，与较高的车辆(suv)相比，特定的障碍物(例如混凝土障碍物)可以更显著地阻碍较矮的车辆(例如轿车)。因此，ap可以调度较高的车辆以在障碍物位置发送或接收数据。类似地，后面的车辆由于它们发射/接收信号的频率而可能经历不同的阻塞特性。例如，在较高载波频率(例如，毫米波(millimeterwave，mmwaves)等)上通信的车辆可能比在较低载波频率(例如，蜂窝频率等)上通信的车辆受到来自给定障碍物(例如，视线障碍物)的更高的路径损失。因此，ap可以调度车辆以在较高的载波频率上进行通信从而发送或接收数据。然后ap可以识别在较高载波频率上与头车的通信受阻的位置。如果后面的车辆具有在多个载波频率上进行通信的能力，则ap可以将后面的车辆调度在阻塞位置处的较低频率。或者，ap可以执行切换以避免或减轻由于阻塞造成的干扰。其他例子也是可能的。图11示出了基于编队中前面的车辆的上行传输可以估计编队中后面的车辆的阻塞时段的图表。

在常规网络中，ap基于从用户接收的上行链路传输的传播延迟向车辆分配定时提前量。当车辆移动时，定时提前量可能会更新。例如，如果接收到的上行链路信号正迁移出指定的时间窗口，则ap可以更新车辆的定时提前量。然而，如果车辆在没有执行上行链路传输的时段期间行驶相当大的距离，则当车辆恢复上行链路传输时，常规网络中的ap可能不能确定分配给车辆的适当的定时提前量。用于解决这个问题的常规技术，传送例如随机接入传输之类的非同步传输，以确定定时提前量，并恢复基于授权的传输。随机接入传输可能与来自其他用户的随机接入传输冲突，增加网络开销，并进一步延迟上行链路传输。

本发明的实施例通过基于编队中前面的车辆的上行链路传输将定时提前量分配给编队中后面的车辆来解决这个问题。前面的车辆的上行链路传输可以是调度传输或非调度随机接入传输。定时提前量可基于编队的速度和车辆间距计算的时间偏移来分配。举例来说，ap可以基于对许多车辆的上行链路传输的测量确定定时提前量和时间之间的映射。一旦基于前面的车辆的传输确定定时提前量映射，则定时提前量数据(profile)可以分配(并传送)到后面的车辆。后面的车辆可以是空闲车辆或例如在切换期间刚刚进入ap的覆盖区域的车辆。定时提前量数据使得该编队中的车辆能够在其穿过小区时计算在不同位置处所需的定时提前量。该数据可以用一个或多个线性方程或一个或多个非线性方程来指定。或者，前面的车辆可以周期性地将其正在使用的定时提前量值通过车对车通信传送给后面的车辆。这可以使车辆主动调整其定时提前量。

本公开的实施例在将波束成形参数分配给编队中后面的车辆时减少开销。通过对mimo天线阵列的不同元件传送的信号应用不同的波束成形权重来执行定向传输和/或接收。在常规网络中，执行定向波束扫描以确定哪个波束成形权重集合提供期望的性能水平。定向波束扫描可能非常耗时，并且会给网络增加大量的开销。当车辆移动时定向波束扫描变得更加困难。根据本公开的实施例，编队中的车辆可以协作地扫描波束，使得发现ap的任务能够跨车辆共同执行。

图12示出了用于支持编队中车辆之间的协作波束扫描的网络1200。如图所示，网络1200包括enb1220和多个ap1222、ap1224、ap1226。enb1220和ap1222、ap1224、ap1226可以通过回程网络互连。ap1222、ap1224、ap1226可以用于向包括头车1211和多辆尾车1213至1219的编队提供无线接入。在该示例中，该编队从源ap1224切换到目标ap1226。头车1211向该网络提供关于该编队的信息(例如该编队中车辆的数量)。网络然后将扫描方向分配给车辆1211至1219中的每一辆以在扫描目标ap1226时使用。扫描方向可以指定与参考角度和/或接收波束成形权重相关的角度。车辆1211至1219基于所分配的方向执行扫描。对于每辆车辆，扫描可以与正在与源ap1224进行的通信时间复用。服务ap1224可以在车辆1211至1219执行扫描期间分配“扫描间隙”。当车辆发现目标ap1226时，关于ap的信息通过车对车通信与该编队内的其他车辆共享。车辆然后使用该信息来确定ap可以定位的预期方向以及ap可以变得可见的时间。这样也可以使车辆在他们将要扫描的ap之间区分优先次序。所提供的信息可以包括ap的方向(水平和垂直角度)、该编队中车辆的位置、车辆的速度、从ap接收到的信号的强度。该信息可以通过直接车对车通信或间接车对车通信(例如，通过服务ap1224中继等)在车辆之间交换。当车辆在小区中移动时，网络可以处理这些信息并分配给车辆扫描的优先方向和ap。

在一些实施例中，ap可以维护用于头车的波束成形参数值(例如，波束成形权重)，并且为尾车使用具有时间延迟的相同参数值。或者，该编队的成员可以执行扫描操作，并将扫描结果传送给ap。毫米波通信可能遭受高路径损耗传播。为了补偿这一点，可以执行高度定向的波束成形。结果，车辆可能仅能从几个方向接收信号，例如在某些情况下只能接收一个方向的信号。这显著增加了执行波束扫描所需的时间和开销。本公开的实施例通过指派该编队的每个成员以不同的方向扫描来解决这个问题，这增加了一辆车辆将发现ap的机会。在这样的实施例中，每辆车辆接收来自ap(例如，在不同频率或宽波束上)或来自编队头部(例如，经由车对车通信)的监控方向。然后车辆将扫描结果报告给ap和/或编队头部(头车)。存在这样的算法，即其中每个ue将扫描不同的方向，对于初始接入、对于例如由802.11ay采用的波束导向算法、以及对于分级混合波束成形算法是非常有用的。

图13示出了用于ap和车辆编队中的车辆之间的低开销控制信令的实施例方法1300的流程图，其可以由ap执行。在步骤1310中，ap从车辆编队中的头车接收信道信息。在步骤1320中，ap基于从头车接收到的信道信息在第一时刻将传输参数分配给头车。在步骤1330中，ap在第二时刻将传输参数分配给尾车。传输参数可以基于车辆编队的行驶速度和/或头车与尾车之间的间距来分配。传输参数可以是任何类型的传输参数，例如上行链路或下行链路调制和编码方案(mcs)级别、用于上行链路或下行链路传输的波束成形权重集合、或对应于信号到达ap所使用的时间的长度的上行定时提前量。

图14示出了用于ap和车辆编队中的车辆之间的低开销控制信令的实施例方法1400的流程图，其可以由该编队中的尾车执行。在步骤1410中，尾车在向ap传送任何信道信息之前从ap接收传输参数。传输参数是基于从车辆编队中的头车接收到的信道信息以及车辆编队行驶的速度和/或头车与尾车之间的间距分配的。在步骤1420中，尾车根据传输参数向ap发送信号或从ap接收信号。

在一个实施例中，从ap接收的传输参数是由ap分配的上行链路或下行链路调制和编码方案(mcs)级别。在这样的实施例中，尾车可以基于从ap接收的下行链路参考信号来估计信道信息值，将与所分配的mcs级别相关联的信道信息值与估计的信道信息值进行比较，当与所分配的mcs级别相关联的信道信息值与所估计的信道信息值之间的差超过阈值时，向ap发送包括估计信道信息值的上行链路反馈消息。

在另一个实施例中，从ap接收的传输参数包括至少一个上行定时提前量，该上行定时提前量对应于上行链路信号在由尾车发送之后到达ap所需的时间的长度。在又一个实施例中，传输参数包括定时提前量的序列。在这样的实施例中，尾车根据定时提前量序列中的第一定时提前量向ap发送第一上行链路信号。在延迟期结束后，尾车根据定时提前量序列中的第二定时提前量向ap发送第二上行链路信号。在又一个实施例中，从ap接收的传输参数是用于上行链路或下行链路传输的波束成形权重集合。

本公开的实施例提供了用于基于ap与编队中头车之间的控制信令来减少编队中尾车的控制信令(例如，切换命令、切换请求、随机接入传输、cqi反馈/请求等)的量的技术。是控制信号的类型。应该认识到，可以在一些网络中的共享信道上发送信令。例如，在例如lte的蜂窝网络中，下行链路信令可以通过物理下行链路共享信道(physicaldownlinksharedchannel，pdsch)和/或物理下行链路控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel，pdcch)来发送；上行链路信令可以通过物理上行链路共享信道(physicaluplinksharedchannel，pusch)和/或物理上行链路控制信道(physicaluplinkcontrolchannel，pucch)来发送；随机接入传输可以通过随机接入信道(randomaccesschannel，rach)发送。类似地，车对车控制信令可以通过物理侧链路共享信道(physicalsidelinksharedchannel，pssch)发送。在一些实施例中，上行链路控制信息(uplinkcontrolinformation，uci)可以在pucch或pusch上携带信道质量信息(channelqualityinformation，cqi)。

图15示出了用于执行本文描述的方法的实施例处理系统1500的框图，其可以安装在主机设备中。如图所示，处理系统1500包括处理器1504、存储器1506和接口1510至1514，接口1510至1514可以(或可以不)如图15所示进行组列。处理器1504可以是适于执行计算和/或其他处理相关任务的任何组件或组件集合；存储器1506可以是适于存储由处理器执行的程序和/或指令的任何组件或组件集合。在一个实施例中，存储器1506包括非暂时性计算机可读介质。接口1510、1512、1514可以是允许处理系统1500与其他设备/组件和/或用户通信的任何组件或组件的集合。例如，接口1510、1512、1514中的一个或多个可以适于将来自处理器1504的数据、控制或管理消息传送到安装在主机设备和/或远程设备上的应用。作为另一示例，接口1510、1512、1514中的一个或多个可以适于允许用户或用户设备(例如个人电脑(personalcomputer，pc)等)与处理系统1500交互/通信。处理系统1500可以包括图15中未示出的附加部件，如长期存储(例如，非易失性存储器等)。

在一些实施例中，处理系统1500包括在网络设备中，该网络设备正在接入电信网络或者为电信网络的一部分。在一个示例中，处理系统1500位于无线或有线电信网络中的网络侧设备中，例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器，应用服务器或电信网络中的任何其他设备。在其他实施例中，处理系统1500位于接入无线或有线电信网络的用户侧设备中，例如移动台、用户设备(ue)、个人计算机(pc)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如，智能手表等)、或适于接入电信网络的任何其他设备。

在一些实施例中，接口1510、1512、1514中的一个或多个将处理系统1500连接到适于在电信网络上发送和接收信令的收发器。图16示出了适于在电信网络上发送和接收信令的收发器1600的框图。收发器1600可以安装在主机设备中。如图所示，收发器1600包括网络侧接口1602、耦合器1604、发射器1606、接收器1608、信号处理器1610和设备侧接口1612。网络侧接口1602可以包括适于通过无线或有线电信网络发送或接收信令的任何组件或组件的集合。耦合器1604可以包括适于促进通过网络侧接口1602的双向通信的任何组件或组件的集合。发送器1606可以包括适于将基带信号转换为适于通过网络侧接口1602传输的调制载波信号的任何组件或组件的集合(例如，上变频器、功率放大器等)。接收器1608可以包括适于通过网络侧接口1602将载波信号转换为基带信号的任何组件或组件的集合(例如，下变频器、低噪声放大器等)。信号处理器1610可以包括适于将基带信号转换为适于通过设备侧接口1612通信的数据信号的任何组件或组件的集合，或者反之亦然。设备侧接口1612可以包括适于在信号处理器1610和主机设备内的组件(例如，处理系统1500、局域网(localareanetwork，lan)端口等)之间传送数据信号的任何组件或组件的集合。

收发器1600可以通过任何类型的通信介质发送和接收信令。在一些实施例中，收发器1600通过无线介质发送和接收信令。例如，收发器1600可以是适于根据无线电信协议进行通信的无线收发器，例如蜂窝协议(例如，长期演进(long-termevolution，lte)等)、无线局域网(wirelesslocalareanetwork，wlan)协议(例如，wi-fi等)或任何其他类型的无线协议(例如，蓝牙、近场通信(nearfieldcommunication，nfc)等)。在这样的实施例中，网络侧接口1602包括一个或多个天线/辐射元件。例如，网络侧接口1602可以包括单个天线、多个分开的天线、或用于多层通信的多天线阵列，例如单输入多输出(singleinputmultipleoutput，simo)、多输入单输出(multipleinputsingleoutput，miso)、多输入多输出(multipleinputmultipleoutput，mimo)等。在其它实施例中，收发器1600通过有线介质(例如，双绞线电缆、同轴电缆、光纤等)发送和接收信令。具体处理系统和/或收发器可利用所示的所有组件，或仅组件的一个子集，不同设备的集成度可能会有所不同。

在一个示例实施例中，公开了一种装置，其包括处理器装置和用于存储供处理器执行的程序的非暂时性计算机可读存储介质装置，所述程序包括指令以：从车辆编队中的头车接收切换请求，所述头车跟随有一辆或多辆尾车，其中所述切换请求请求从源接入点到目标接入点的切换，并且响应于从头车接收的切换请求，所述源接入点向所述一辆或多辆尾车发送切换命令。