面向周期性任务的通信资源再分配方法、装置及电子设备

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种面向周期性任务的通信资源再分配方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.星空地-v2x结合卫星通信网络技术、空中通信网络技术和5g技术优势，解决郊区、农村等区域车联网基础设施覆盖难的问题，实现车联网全球无缝覆盖。星空地-v2x包括地面移动通信网络、空中通信网络和卫星通信网络。卫星通信网络传输距离大，传输时延大。针对该问题，提出了一种面向周期性任务的星地协同车联网移动性管理方法，其利用车辆行驶任务的周期性，通过存储、预留和调用所需的通信配置信息，降低了切换时延。
3.但注意到该管理方法采用预留通信资源的方式，不适用于资源紧缺的动态混合网络。一方面因为通信资源紧缺，星空地混合通信网络使得资源分配更加复杂；另一方面，混合通信网络具有动态特性，执行周期任务的用户的通信需求随时间动态变化，且混合网络服务区域内用户分布和需求也动态变化，因此频繁改变通信配置会带来额外开销，降低了用户通信体验。


技术实现要素：

4.本发明提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法、装置及电子设备，解决了现有技术中引入周期性任务所带来的问题，即采用预留通信资源的方式不适用于资源紧缺的通信网络，降低了通信资源再分配带来的额外开销，提高了用户通信体验。
5.本发明提供一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，包括：
6.车载用户非首次执行周期性任务时，所述车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；
7.估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；
8.基于所述业务需求信息和所述信道状态信息，对所述其他用户配置第一通信参数值以及对所述车载用户配置第二通信参数值，并通过配置所述第一通信参数值和所述第二通信参数值，以达到最小化所述第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；
9.判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值；
10.若否，则将所述第一通信参数值反馈给所述其他用户，所述车载用户继续利用所述已存储的通信参数值进行通信；
11.若是，则将所述第一通信参数值反馈给所述其他用户的同时，将重新配置的所述第二通信参数值发送至相应的所述车载用户并基于重新配置的所述第二通信参数值进行通信。
12.根据本发明提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，还包括：
13.首次执行所述周期性任务时，基站侧或者云数据中心构建任务存储单元，车辆侧
生成任务备案表，所述任务存储单元和/或所述任务备案表存储与所述周期性任务相关的通信参数，其中，所述通信参数用于下一次执行所述周期性任务时，实现所述车载用户快速接入网络。
14.根据本发明提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，所述基于所述业务需求信息和所述信道状态信息，对所述其他用户配置第一通信参数值以及对所述车载用户配置第二通信参数值，并通过配置所述第一通信参数值和所述第二通信参数值，以达到最小化所述第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的的步骤，包括：
15.基于所述任务存储单元中已存储的车载用户的通信参数值，将衡量所述第二通信参数值与所述任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的函数作为优化问题模型的目标函数，建立通信资源再分配优化问题模型，以使得所述目标函数最小；
16.对所述通信资源再分配优化问题模型进行求解，求解结果包括：对所述其他用户需配置的第一通信参数值以及对所述车载用户需配置的第二通信参数值。
17.根据本发明提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，所述判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值的步骤，包括：
18.将所述第二通信参数值与所述已存储的车载用户的通信参数值相比较，若发生变化，则将变化的所述第二通信参数值作为执行周期性任务的车载用户需重新配置的第二通信参数值。
19.根据本发明提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，所述通信参数包括：发送功率、接入网络和频域资源，对应地，所述判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值的步骤，还包括：
20.所述通信资源再分配优化问题模型对所述发送功率、所述接入网络和所述频域资源联合优化，当所述发送功率、所述接入网络和所述频域资源中任意一个通信参数的数值发生变化时，则对车载用户相应的通信参数值进行重新配置，将发生变化的通信参数值作为重新配置的第二通信参数值。
21.根据本发明提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，所述通信资源再分配优化问题模型的约束条件包括：基站最大发送功率约束、所有用户最低速率需求约束、干扰门限约束和频域资源分配约束。
22.根据本发明提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，所述估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息的步骤，包括：
23.获取行驶路线是否改变的指示信息，若所述指示信息显示行驶路线发生改变，则将变化的路线信息进行上报，若所述指示信息显示车辆按照既定路线行驶，则无需上报路线信息；
24.根据行驶路线的路线信息，预测单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息。
25.本发明还提供一种面向周期性任务的通信资源再分配装置，包括：
26.业务需求信息上报模块，用于车载用户非首次执行周期性任务时，所述车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；
27.信道状态信息估计模块，用于估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；
28.通信参数配置模块，用于基于所述业务需求信息和所述信道状态信息，对所述其
他用户配置第一通信参数值以及对所述车载用户配置第二通信参数值，并通过配置所述第一通信参数值和所述第二通信参数值，以达到最小化所述第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；
29.判断模块，用于判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值；
30.第一处理模块，用于当无需对车载用户重新配置通信参数值时，将所述第一通信参数值反馈给所述其他用户，所述车载用户继续利用所述已存储的通信参数值进行通信；
31.第二处理模块，用于当需要对车载用户重新配置通信参数值时，将所述第一通信参数值反馈给所述其他用户的同时，将重新配置的所述第二通信参数值发送至相应的所述车载用户并基于重新配置的所述第二通信参数值进行通信。
32.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法。
33.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法。
34.本发明提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法、装置及电子设备，将执行周期性任务的车载用户和网络内其他用户作为研究对象，考虑网络服务区域内所有用户的通信体验，根据上报的业务需求信息和预测的信道状态信息，为随机用户配置第一通信参数值和车载用户配置第二通信参数值的同时，通过配置第一通信参数值和第二通信参数值，以达到最小化第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的，并当需要对车载用户重新配置参数值时，将重新配置的第二通信参数值发送至车载用户并进行通信，使其在改善通信性能同时尽可能少地重新配置车载用户的通信参数，降低了通信资源再分配带来的额外开销，提高了用户通信体验。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明实施例提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法的流程示意图之一；
37.图2为本发明实施例提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配装置的结构示意图；
38.图3为本发明提供的电子设备的结构示意图。
39.附图标记：
40.21：业务需求信息上报模块；22：信道状态信息估计模块；23：通信参数配置模块；24：判断模块；25：第一处理模块；26：第二处理模块。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例和附图对本发明进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.需要说明的是，本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本发明所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
43.针对现有技术中引入周期性任务而导致采用预留通信资源的方式不适用于资源紧缺的动态混合网络的问题，本发明实施例提供了一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，有效降低了通信资源再分配带来的额外开销，提高了用户通信体验。
44.下面结合附图，通过具体的实施例及其在混合通信网络的应用场景中对本发明实施例提供的面向周期性任务的通信资源再分配方法进行详细地说明。
45.实施例一
46.参照图1所示，本实施例提供一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，包括：
47.步骤s1：车载用户非首次执行周期性任务时，车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；
48.步骤s2：估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；
49.本实施例中，步骤s2，具体包括：
50.步骤s21：获取行驶路线是否改变的指示信息，若指示信息显示行驶路线发生改变，则将变化的路线信息进行上报，若指示信息显示车辆按照既定路线行驶，则无需上报路线信息；
51.步骤s22：根据行驶路线的路线信息，预测单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息。
52.步骤s3：基于业务需求信息和信道状态信息，对其他用户配置第一通信参数值以及对车载用户配置第二通信参数值，并通过配置第一通信参数值和第二通信参数值，以达到最小化第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；
53.本实施例中，步骤s3，具体包括：
54.步骤s31：基于任务存储单元中已存储的车载用户的通信参数值，将衡量第二通信参数值与任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的函数作为优化问题模型的目标函数，建立通信资源再分配优化问题模型，以使得目标函数最小；
55.步骤s32：对通信资源再分配优化问题模型进行求解，求解结果包括：对其他用户需配置的第一通信参数值以及对车载用户需配置的第二通信参数值。
56.示例性地，目标函数可以表示为：
57.q＝f-g
58.其中，f衡量通信质量，例如，混合通信网络服务区域内所有用户的总通信速率、总信干燥比等；g衡量执行周期性任务的车载用户在任务存储单元和/或任务备案表中已存储的通信参数值和重新配置的通信参数值之间的差异大小。该优化目标函数的约束条件包括：基站最大发功功率、所有用户的最低业务需求、干扰门限等。
59.步骤s4：判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值；
60.若无需对车载用户重新配置通信参数值时，则执行步骤s5：将第一通信参数值反馈给其他用户，车载用户继续利用已存储的通信参数值进行通信；
61.若需要对车载用户重新配置通信参数值时，则执行步骤s6：将第一通信参数值反馈给其他用户的同时，将重新配置的第二通信参数值发送至相应的车载用户并基于重新配置的第二通信参数值进行通信。
62.具体地，一个混合通信网络，包括由卫星、宏基站、空中基站、车载用户和其他用户(随机用户，即除了车载用户端的其他终端设备)组成。混合通信网络服务区域内车载用户执行周期性任务，并存储已配置的通信参数值，混合通信网络服务区域内其他用户等待配置通信参数值。
63.需要说明的是，不同的业务需求对网络质量的要求也不同，例如，当终端设备需要下载文件时，对网络的带宽要求较高；当终端设备需要进行远程操控时，对网络时延的要求较高。因此，当终端设备的业务需求变化时，可以根据实际情况，切换至能够满足终端设备的业务需求的服务小区。
64.以车载用户上报t时刻(单一时刻)的业务需求信息作为示例进行说明：
65.假设带宽b分成k个子载波，且混合通信网络间共享k个子载波。令g
n,m,k
表示第m个基站和第n个用户之间对应第k个子载波的信道增益，p
n,m,k
表示第m个基站和第n个用户之间对应第k个子载波的发送功率，a
n,m,k
表示第n个用户接入第m个基站且占用第k个子载波的状态，a
n,m,k
＝1表示第n个用户接入第m个基站且占用第k个子载波。
66.车辆按照既定路线行驶过程中，车载用户除了上报t时刻的业务需求信息，还需视情况上报行驶路线是否改变的指示信息等。若指示信息显示车辆按照既定路线行驶，则上报信息不包括新的路线信息；若指示信息显示车辆改变了路线行驶，则上报信息包括新的路线信息。
67.云端和/或网络边缘根据车辆行驶路线的路线信息，估计t时刻的信道状态信息g
n,m,k
，根据收到的业务需求信息(速率、时延等)，为其他用户配置第一通信参数值，为车载用户重新配置第二通信参数值，并通过配置第一通信参数值和第二通信参数值，使得第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量达到最小化，以达到在改善通信性能的同时尽可能不改变已存储的车载用户通信参数配置的目的。
68.具体地，为了同时考虑混合通信网络服务区域内车载用户和其他用户等所有用户的通信体验，基于已存储的车载用户通信参数配置建立通信资源再分配优化问题模型。令表示已存储的车载用户通信参数配置，表示车载用户通信参数的重新配置。该优化问题模型的目标函数表示为：
69.70.其中，
[0071][0072]
λ为系数。
[0073]
优化问题模型的约束条件包括：
[0074][0075][0076][0077][0078]
c5:a
n,m,k
∈0,1
[0079]
c6:p
n,m,k
≥0
[0080]
其中，c1表示基站最大发送功率约束，c2表示所有用户最低速率需求约束，c3对应干扰门限约束，c4表示子载波分配约束，即一个子载波最多可以分配给一个用户。通过采用拉格朗日对偶分解算法求解该优化问题模型，得到重新配置的接入网络和子载波a
n,m,k
、发送功率p
n,m,k
的最优解，最优解包括：对其他用户需配置的第一通信参数值以及对车载用户需配置的第二通信参数值。之后，将第一通信参数值反馈给混合通信网络服务区域内随机用户，将第二通信参数值与已存储的通信参数值相比较，若发生变化，则基站将重新配置的第二通信参数值发送给相应的车载用户。
[0081]
以车载用户上报t0到t1时间段的业务需求信息(未来某一时间段)作为示例进行说明：
[0082]
假设带宽b分成k个子载波，且网络间共享k个子载波。令g
n,m,k
(t)表示在时刻t第m个基站和第n个用户之间对应第k个子载波的信道增益，p
n,m,k
(t)表示在时刻t第m个基站和第n个用户之间对应第k个子载波的发送功率，a
n,m,k
表示第n个用户接入第m个基站且占用第k个子载波的状态，a
n,m,k
(t)＝1表示在时刻t第n个用户接入第m个基站且占用第k个子载波。
[0083]
车辆按照既定路线行驶过程中，车载用户除了上报t0到t1时间段的业务需求信息，还需视情况上报该时间段行驶路线是否改变的指示信息等。其处理方式与单一时刻的处理方式相同，此处不再赘述。
[0084]
云端和/或网络边缘根据车辆行驶路线的路线信息，估计t0到t1时间段的信道状态信息g
n,m,k
(t)，根据收到的业务需求信息(速率、时延等)，为其他用户配置第一通信参数值，为车载用户重新配置第二通信参数值，并通过配置第一通信参数值和第二通信参数值，使得第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量达到最小化，以达到在改善通信性能的同时尽可能不改变已存储的车载用户通信参数配置的目的。
[0085]
具体地，为了同时考虑混合通信网络服务区域内车载用户和其他用户等所有用户的通信体验，基于已存储的车载用户通信参数配置建立通信资源再分配优化问题模型。令表示已存储的t时刻车载用户通信参数配置，表示t时刻车载用户通
信参数的重新配置。该优化问题模型的目标函数表示为：
[0086][0087]
其中，其中，
[0088]
λ为系数。
[0089]
优化问题模型的约束条件包括：
[0090][0091][0092][0093][0094]
c5:a
n,m,k
(t)∈0,1
[0095]
c6:p
n,m,k
(t)≥0
[0096]
其中，c1表示基站最大发送功率约束，c2表示所有用户最低速率需求约束，c3对应干扰门限约束，c4表示子载波分配约束，即一个子载波最多可以分配给一个用户。通过采用拉格朗日对偶分解算法求解该优化问题模型，得到重新配置的接入网络和子载波a
n,m,k
(t)、发送功率p
n,m,k
(t)的最优解，最优解包括：对其他用户需配置的第一通信参数值以及对车载用户需配置的第二通信参数值。之后，将第一通信参数值反馈给混合通信网络服务区域内随机用户，将第二通信参数值与已存储的车载用户通信参数配置相比较，若发生变化，则基站将重新配置的第二通信参数值发送给相应的车载用户。
[0097]
综上，本实施例提供的面向周期性任务的通信资源再分配方法，将执行周期性任务的车载用户和混合通信网络内其他用户作为研究对象，根据上报的业务需求信息和预测的信道状态信息，通过建立通信资源再分配优化问题模型，为随机用户配置第一通信参数值的同时，判断是否重新配置车载用户的第二通信参数值，在尽量不改变车载用户原有配置参数的情况下，保障车载用户的通信性能的同时，还保障了其他用户的通信性能，降低了通信资源再分配带来的额外开销，提高了用户通信体验。
[0098]
进一步地，第二通信参数值包括：发送功率、接入网络和频域资源，通信资源再分配优化问题模型对发送功率、接入网络和频域资源联合优化，当接入网络和频域资源中任意一个数值发生变化时，则对车载用户相应的通信参数值进行重新配置。
[0099]
具体地，当发送功率、接入网络和频域资源中任意一个数值发生变化时，则对车载用户的通信参数进行重新配置，该优化问题模型联合优化t时刻或从t0到t1时间段的通信参数(发送功率、接入网络、频域资源等的参数值)，以对车载用户的通信参数进行重新配置，改善用户通信体验，并尽可能少地重新配置接入网络和频域资源，提升了用户通信速率，进一步提高了用户通信体验。
[0100]
本实施例中，还包括：
[0101]
首次执行周期性任务时，混合通信网络的基站侧或者云数据中心构建任务存储单元，车辆侧生成任务备案表，任务存储单元和/或任务备案表存储与周期性任务相关的通信配置信息，其中，通信配置信息用于下一次执行周期性任务时，实现车载用户和/或其他用户与混合通信网络的快速接入。
[0102]
具体地，在第一次执行任务时，在车辆行驶过程中，车辆接入混合通信网络。为车辆提供通信服务的小区基站侧或者云数据中心构建任务存储单元，车辆侧生成任务备案表，其中，任务存储单元和任务备案表存储与该周期性任务相关的通信配置信息。后续车辆要执行周期性任务，在车辆出发前，车辆间可共享该任务的任务备案表，或从云数据中心获取与该任务相关的通信配置信息，生成该任务的任务备案表。以在后续执行任务时，车辆通过调用任务备案表，在执行该周期性任务的不同时刻选择接入不同网络小区，实现无感切换和无中断通信。
[0103]
本实施例中，还包括：
[0104]
在最后一次执行周期性任务时，基站侧或/和数据中心或/和车辆侧删除与周期性任务相关的内容，使其在资源紧缺的动态混合网络中，及时释放周期性任务占用的存储空间。
[0105]
实施例二
[0106]
基于与上述方法相同的发明思路，参照图2所示，本实施例提供一种面向周期性任务的通信资源再分配装置，包括：
[0107]
业务需求信息上报模块21，用于车载用户非首次执行周期性任务时，车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；
[0108]
信道状态信息估计模块22，用于估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；
[0109]
通信参数配置模块23，用于基于业务需求信息和信道状态信息，对其他用户配置第一通信参数值以及对车载用户配置第二通信参数值，并通过配置第一通信参数值和第二通信参数值，以达到最小化第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；
[0110]
判断模块24，用于判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值；
[0111]
第一处理模块25，用于当无需对车载用户重新配置通信参数值时，将第一通信参数值反馈给其他用户，车载用户继续利用已存储的通信参数值进行通信；
[0112]
第二处理模块26，用于当需要对车载用户重新配置通信参数值时，将重新配置的第二通信参数值发送至相应的车载用户并基于重新配置的第二通信参数值进行通信。
[0113]
本实施例中，信道状态信息估计模块22还具体用于：获取行驶路线是否改变的指示信息，若指示信息显示行驶路线发生改变，则将变化的路线信息进行上报，若指示信息显示车辆按照既定路线行驶，则无需上报路线信息；根据行驶路线的路线信息，预测单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息。
[0114]
通信参数配置模块23还具体用于：基于任务存储单元中已存储的车载用户的通信参数值，将衡量第二通信参数值与任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的函
数作为优化问题模型的目标函数，建立通信资源再分配优化问题模型，以使得目标函数最小；对通信资源再分配优化问题模型进行求解，求解结果包括：对其他用户需配置的第一通信参数值以及对车载用户需配置的第二通信参数值。
[0115]
判断模块24还具体用于：将第二通信参数值与已存储的车载用户的通信参数值相比较，若发生变化，则将变化的第二通信参数值作为执行周期性任务的车载用户需重新配置的第二通信参数值。
[0116]
其中，第二通信参数值包括：发送功率、接入网络和频域资源；判断模块24还具体用于：通信资源再分配优化问题模型对发送功率、接入网络和频域资源联合优化，当发送功率、接入网络和频域资源中任意一个通信参数的数值发生变化时，则对车载用户相应的通信参数值进行重新配置，将发生变化的通信参数值作为重新配置的第二通信参数值。
[0117]
本装置还包括：通信配置信息存储模块，具体用于：首次执行周期性任务时，混合通信网络的基站侧或者云数据中心构建任务存储单元，车辆侧生成任务备案表，任务存储单元或任务备案表存储与周期性任务相关的通信配置信息，其中，通信配置信息用于下一次执行周期性任务时，实现车载用户和/或其他用户与混合通信网络的快速接入。
[0118]
本装置还包括：存储空间释放模块，具体用于：在最后一次执行周期性任务时，基站侧或/和数据中心或/和车辆侧删除与周期性任务相关的内容，以释放周期性任务占用的存储空间。
[0119]
需要说明的是，本发明的方法实施例提供的面向周期性任务的通信资源再分配方法，执行主体可以为面向周期性任务的通信资源再分配装置，或者为该面向周期性任务的通信资源再分配装置中的用于执行面向周期性任务的通信资源再分配方法的控制模块。
[0120]
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可，在此不再赘述。
[0121]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，在实施例中的各功能模块可以全部集成在一个处理器中，也可以是各模块分别单独作为一个器件，也可以两个或两个以上模块集成在一个器件中；各实施例中的各功能模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0122]
实施例三
[0123]
参照图3所示，本实施例提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器(processor)310、通信接口(communications interface)320、存储器(memory)330和通信总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，处理器310执行上述方法实施例所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法，该方法包括：
[0124]
车载用户非首次执行周期性任务时，车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；
[0125]
估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；
[0126]
基于业务需求信息和信道状态信息，对其他用户配置第一通信参数值以及对车载用户配置第二通信参数值，并通过配置第一通信参数值和第二通信参数值，以达到最小化第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；
[0127]
判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值；
[0128]
若否，则将第一通信参数值反馈给其他用户，车载用户继续利用已存储的通信参数值进行通信；
[0129]
若是，则将第一通信参数值反馈给其他用户的同时，将重新配置的第二通信参数值发送至相应的车载用户并基于重新配置的第二通信参数值进行通信。
[0130]
此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0131]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述方法实施例所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法，该方法包括：
[0132]
车载用户非首次执行周期性任务时，车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；
[0133]
估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；
[0134]
基于业务需求信息和信道状态信息，对其他用户配置第一通信参数值以及对车载用户配置第二通信参数值，并通过配置第一通信参数值和第二通信参数值，以达到最小化第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；
[0135]
判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值；
[0136]
若否，则将第一通信参数值反馈给其他用户，车载用户继续利用已存储的通信参数值进行通信；
[0137]
若是，则将第一通信参数值反馈给其他用户的同时，将重新配置的第二通信参数值发送至相应的车载用户并基于重新配置的第二通信参数值进行通信。
[0138]
实施例四
[0139]
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法，该方法包括：
[0140]
车载用户非首次执行周期性任务时，车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；
[0141]
估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；
[0142]
基于业务需求信息和信道状态信息，对其他用户配置第一通信参数值以及对车载用户配置第二通信参数值，并通过配置第一通信参数值和第二通信参数值，以达到最小化第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；
[0143]
判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值；
[0144]
若否，则将第一通信参数值反馈给其他用户，车载用户继续利用已存储的通信参数值进行通信；
[0145]
若是，则将第一通信参数值反馈给其他用户的同时，将重新配置的第二通信参数值发送至相应的车载用户并基于重新配置的第二通信参数值进行通信。
[0146]
本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备和介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0147]
本发明实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。
[0148]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程方法商品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程方法商品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程方法商品或者方法中还存在另外的相同要素。
[0149]
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种面向周期性任务的通信资源再分配方法，其特征在于，包括：车载用户非首次执行周期性任务时，所述车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；基于所述业务需求信息和所述信道状态信息，对所述其他用户配置第一通信参数值以及对所述车载用户配置第二通信参数值，并通过配置所述第一通信参数值和所述第二通信参数值，以达到最小化所述第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值；若否，则将所述第一通信参数值反馈给所述其他用户，所述车载用户继续利用所述已存储的通信参数值进行通信；若是，则将所述第一通信参数值反馈给所述其他用户的同时，将重新配置的所述第二通信参数值发送至相应的所述车载用户并基于重新配置的所述第二通信参数值进行通信。2.根据权利要求1所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法，其特征在于，还包括：首次执行所述周期性任务时，基站侧或者云数据中心构建任务存储单元，车辆侧生成任务备案表，所述任务存储单元和/或所述任务备案表存储与所述周期性任务相关的通信参数，其中，所述通信参数用于下一次执行所述周期性任务时，实现所述车载用户快速接入网络。3.根据权利要求1所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法，其特征在于，所述基于所述业务需求信息和所述信道状态信息，对所述其他用户配置第一通信参数值以及对所述车载用户配置第二通信参数值，并通过配置所述第一通信参数值和所述第二通信参数值，以达到最小化所述第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的的步骤，包括：基于所述任务存储单元中已存储的车载用户的通信参数值，将衡量所述第二通信参数值与所述任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的函数作为优化问题模型的目标函数，建立通信资源再分配优化问题模型，以使得所述目标函数最小；对所述通信资源再分配优化问题模型进行求解，求解结果包括：对所述其他用户需配置的第一通信参数值以及对所述车载用户需配置的第二通信参数值。4.根据权利要求1所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法，其特征在于，所述判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值的步骤，包括：将所述第二通信参数值与所述已存储的车载用户的通信参数值相比较，若发生变化，则将变化的所述第二通信参数值作为执行周期性任务的车载用户需重新配置的第二通信参数值。5.根据权利要求3所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法，其特征在于，所述通信参数包括：发送功率、接入网络和频域资源，对应地，所述判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值的步骤，还包括：所述通信资源再分配优化问题模型对所述发送功率、所述接入网络和所述频域资源联合优化，当所述发送功率、所述接入网络和所述频域资源中任意一个通信参数的数值发生
变化时，则对车载用户相应的通信参数值进行重新配置，将发生变化的通信参数值作为重新配置的第二通信参数值。6.根据权利要求3所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法，其特征在于，所述通信资源再分配优化问题模型的约束条件包括：基站最大发送功率约束、所有用户最低速率需求约束、干扰门限约束和频域资源分配约束。7.根据权利要求1所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法，其特征在于，所述估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息的步骤，包括：获取行驶路线是否改变的指示信息，若所述指示信息显示行驶路线发生改变，则将变化的路线信息进行上报，若所述指示信息显示车辆按照既定路线行驶，则无需上报路线信息；根据行驶路线的路线信息，预测单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息。8.一种面向周期性任务的通信资源再分配装置，其特征在于，包括：业务需求信息上报模块，用于车载用户非首次执行周期性任务时，所述车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；信道状态信息估计模块，用于估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；通信参数配置模块，用于基于所述业务需求信息和所述信道状态信息，对所述其他用户配置第一通信参数值以及对所述车载用户配置第二通信参数值，并通过配置所述第一通信参数值和所述第二通信参数值，以达到最小化所述第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；判断模块，用于判断是否对执行周期性任务的车载用户重新配置第二通信参数值；第一处理模块，用于当无需对车载用户重新配置通信参数值时，将所述第一通信参数值反馈给所述其他用户，所述车载用户继续利用所述已存储的通信参数值进行通信；第二处理模块，用于当需要对车载用户重新配置通信参数值时，将所述第一通信参数值反馈给所述其他用户的同时，将重新配置的所述第二通信参数值发送至相应的所述车载用户并基于重新配置的所述第二通信参数值进行通信。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述面向周期性任务的通信资源再分配方法。10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的面向周期性任务的通信资源再分配方法。

技术总结
本发明提供的一种面向周期性任务的通信资源再分配方法、装置及电子设备，该方法包括：车载用户和其他用户上报单一时刻或未来某一时间段的业务需求信息；估计单一时刻或未来某一时间段的信道状态信息；基于业务需求信息和信道状态信息，对其他用户配置第一通信参数值以及对车载用户配置第二通信参数值，并通过配置第一通信参数值和第二通信参数值，以达到最小化第二通信参数值和任务存储单元中已存储的通信参数值之间的变化量的目的；并当需要对车载用户重新配置参数值时，将重新配置的第二通信参数值发送至车载用户并进行通信。本发明在改善通信性能同时尽可能少地重新配置车载用户的通信参数，以降低通信资源再分配带来的额外开销。额外开销。额外开销。


技术研发人员：李香玲 杨雪琪 姜雨晴 曹歆雨 王雪 王乐
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/9/9