[发明专利]一种时隙资源的碰撞处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络管理技术，特别涉及一种时隙资源的碰撞处理方法及装置。

背景技术

随着车载通信系统的发展和移动自组网技术的逐渐成熟，为了实现对车辆的实时、动态、智能化管理,国际上专门开发了针对车联网的DSRC（Dedicated Short Range Communications，专用短程通信）协议。DSRC通过信息的双向传输,将车辆与车辆、车辆和路侧的信息采集设备有机的连接起来,支持点对点、点对多点通信。

移动分时隙ALOHA（Mobile Slotted Aloha，MS-ALOHA）机制是一种基于分时方式的DSRC MAC（Medium Access Control；媒体接入控制）层接入和资源分配机制，资源分配基于帧结构以slot（时隙）为单位。参阅图1所示，每N个slot构成一个帧（记为Frame），每个帧中的slot的编号为0~N-1，在帧之间循环往复。每个slot中只允许一个车辆进行发送，即车辆之间为TDMA（Time Division Multiple Access，时分复用接入）模式。车辆在所占用的时隙上中不仅发送应用层的数据，而且还需要发送FI（Frame Information，帧信息），在FI中会指示一个帧中各个slot的占用状态,例如，一种可能的FI结构如图2所示）。

MS-ALOHA机制的基本思想是：任意一节点（如，车辆）加入网络时，需要通过监听帧中的空闲时隙资源占用一个时隙，如果节点不主动放弃该所占用的时隙资源，则可一直使用占用的时隙传输数据，在这期间其他节点不能使用该时隙。在占用的时隙上，节点需要周期性发送FI，FI中携带节点获得的与该节点相距两跳范围内的其他节点占用时隙的情况，指示节点感知到的每个时隙的占用状况信息（也称时隙状态信息、时隙信息），对每个时隙给出该时隙的：时隙占用状态信息，占用时隙的节点对应的STI（Source Temporary Identifier，临时资源标识）或可称为节点标识，占用时隙的节点的优先级状态（也可认为是占用时隙节点在该时隙发送的数据对应的优先级状态）；其中，时隙占用状态信息可以表达时隙的四种占用状态：（00）表示时隙为空闲状态，（10）表示时隙已被与本节点相距一跳的其他节点占用（简称为一跳节点占用）或本节点占用，（11）表示时隙已被与本节点相距两跳的其他节点占用（简称为两跳节点占用），（01）表示时隙已被其他两个以上的节点占用，即为碰撞状态；在非自身占用的时隙，每个节点通过监听相邻一跳的节点发送的FI，能够判断相邻三跳范围内每个节点占用时隙的情况，当发现本节点占用的时隙资源与其他节点使用的资源发生碰撞时，重新预约新的空闲时隙。为方便后续描述，本发明中对FI及其内部信息内容统一采用如下描述方式：

节点发送帧信息（FI）称为：FI消息，也可简称为FI；

FI中指示的每个时隙对应的占用状况信息称为：FI消息中每个时隙对应的时隙信息域；

FI中每个时隙对应的占用状况信息中给出的三类信息（即：时隙占用状态、STI、优先级信息）分别称为：每个时隙的时隙信息域中包含的时隙占用状态子域、STI子域、优先级子域；

需要说明的是，上述描述方式只是为了后续描述方便而规定，当然也可以采用其他的描述方式。

在MS-ALOHA机制下，在对占用时隙的维护过程中，节点需要维护（N-1）*N时隙状态缓存表，用来存储对应时隙上接收到的相邻节点发送的FI消息中携带的各时隙的时隙信息域。例如，参阅图3所示，图3中展示的时隙状态缓存表的维数为N*N维，由于节点本身在所占时隙发送的FI消息不需要存储，因此节点实际维护的时隙状态缓存表为N-1行（假设每个节点只占用一个时隙），本发明后续内容中描述的（N-1）*N时隙状态缓存表均是指不保存节点本身占用时隙发送FI的时隙信息；其中，时隙对应的检测域是指占用该时隙发送的FI消息中该时隙对应的时隙信息域称为该时隙的“检测域”，“非检测域”是指非占用该时隙发送的FI中该时隙对应的时隙信息域称为该时隙的非“检测域”。其中default值为缺省值。

节点在一个时隙上接收到FI消息时，总是用新接收到的FI消息中携带的时隙信息内容覆盖时隙状态缓存表中对应时隙所在行的信息内容（即覆盖一个帧周期前记录的内容）。具体过程如下：

节点在自身占用的时隙生成并发送FI消息，需要按照一定规则填写各个field（域），包括时隙占用状态子域、STI子域以及优先级子域。发送完毕后，节点会清空所发送的FI信息。