[发明专利]一种节点接入时隙资源的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，特别涉及一种节点接入时隙资源的方法及装置。

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，车路协同通信系统中添加支持有管理监控、有关生命安全的紧急突发事件通知等公共安全应用的需求也日益强烈。

ETSI提出的基于slotted MAC方式的STDMA算法和移动分时隙ALOHA算法，对于系统中帧中的各时隙没有任何区别。其中，ALOHA（Mobile SlottedAloha，MS-ALOHA）机制是一种基于分时方式的DSRC MAC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由帧信息（记为FI）、业务负荷（PAYLOAD）构成；FI由N个时隙信息域（记为Field）构成。其中，每个slot中只允许一个车辆进行发送，即车辆之间为（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），FI中当前接收时隙对应的信息域称为检测域，其它时隙对应的信息域称为非检测域。

Field中包括三个信息子域：STI(Source Temporary Identifier，临时资源标识)子域、PSF(Priority Status Field，优先级)子域、时隙占用状态(STATUS)子域。其中，STI子域占8bit，为节省开销而引入的一个短临时标识，代表节点身份；PSF子域具体有四种优先级：（00）表示紧急情况，用于紧急车辆的紧急业务，（01）用于普通车辆的一般性业务，（10）用于提高交通效率的低优先级业务，（11）用于娱乐目的的业务；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。

车联网是指使用车辆和道路上的传感设备收集车辆、道路和环境的信息，通过车与车、车与人、车与路侧设备相互通信实现信息共享，并在信息网络平台上对信息进行提取、共享和有效利用，根据不同的功能需求对车辆进行有效的监管和提供综合服务，在车联网中，进行通信、处理和操作的设备有4类：Public RSU、Private RSU、Public OBU与Private OBU。Public属性指的是属于国家或者本地政府所属的机构实体拥有的设备属性，体现Public设备属性对应的应用需要事先注册，并被相关机构审核通过，应用称为Public应用。如果Public设备使用未注册的Public应用时为Private设备；Public之外的设备属性为Private。从便于进行车联网管理监控的角度出发，Public设备比Private设备优先级、可靠性、响应及时性等方面要求高；合流区的RSU（Roadside unit，路侧单元）设备有很强的管理监控需求，对于通信传输的可靠性、实时性有很高的要求，为保证RSU提供可靠的信息广播，需要主路和匝道的RSU与道路上的OBU（On-board unit，车载单元）时隙资源不能碰撞。

现有技术下，在车路协同通信系统中，由于各时隙没有属性差别，节点以Ad Hoc方式接入时隙资源时，不同属性的节点接入各时隙的概率相等，因此，节点发送安全信息的时隙资源有可能与其他节点发生碰撞，进而，相应的车辆就可能由于接收不到安全信息而发生安全事故，也就是说，无法保证公共安全应用的可靠性。

如图2所示，以合流区安全预警实验系统方案为例，高速公路的主路和匝道各设置一个DSRC（Dedicated Short Range Communication，专用短距通信）路侧设备RSU，主路RSU周期性进行广播，通知在主路上行驶的车辆A关于匝道车辆B驶入的安全信息；匝道RSU也周期性进行广播，通知在匝道上行驶的车辆B关于主路车辆A的车速等安全信息。由于主路和匝道的车辆A与B行驶速度较快，因此，网络拓扑变化较快，如果不采用特殊的时隙资源分配措施，OBU占用某个时隙很可能与RSU占用的时隙相同产生资源碰撞，导致RSU发送的安全信息没有被OBU正确接收。

发明内容