[发明专利]一种车联网中时隙资源的处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种车联网中时隙资源的处理方法及装置。

背景技术

车联网应用中，当节点（例如一辆汽车）占有一个时隙后，将周期性发送FI（Frame Information,帧信息）消息和相应的业务信息，FI中携带自己直接或者间接感知到的时隙占用情况。每个节点通过监听周围节点发送的FI消息，以实现各个节点了解网络拓扑以及资源占用情况。

一个完整的时隙申请过程为：1）监听过程，是为了了解信道占用状况；2）空闲时隙的选择；3）等待选定的时隙slot到达，再次确认是否空闲；4）在slotp发送FI和业务包；5）监听反馈。如果系统已经满负荷，或者已经达到了一定的门限（算法配置），没有时隙资源或者不能选择时隙资源，或者在3）中选择完时隙资源到该时隙资源对应的时刻到达的期间，所述节点接收到别的节点对该时隙的非空闲的指示，都认为申请失败。对于5）因为已经与信道维护过程无差别了，不需要做特殊的考虑。

各个车辆以AD hoc（自组织）组网，节点占用一个slot p之后，就开始对该时隙进行维护了，一个完整的时隙维护过程就是两部分：1）在slot p发送FI和业务包；2）在其他时隙接收FI和数据包。即维护成功否是通过监听非自己发送时隙上的FI来判定的。只有在信道维护的过程中收到的所有的FI都对自己占用时隙slot p的反馈为正反馈时，才认为维护信道成功。反之，就认为维护失败，即可以认为存在别的节点不认可所述节点继续占用slot p,则节点就需要放弃该时隙的使用权了，即该时隙对于该节点而言就是维护失败的时隙。具体正反馈、负反馈的定义在不同的算法中有不同的定义。FI中携带自己直接或者间接感知到的时隙占用情况。每个节点通过监听周围节点发送的FI消息，以实现各个节点了解网络拓扑以及资源占用情况。

对于车联网应用场景的分类，有很多种不同的划分方法，比如从通信系统的角度、从用户利益的角度、从应用部署难易程度的角度等。其中，国外比较公认的划分原则是从用户利益的角度出发，并将应用划分为三大类：面向安全、面向交通效率、面向信息娱乐。

其中安全应用是车联网系统中的主要应用，且安全相关业务可以分成以下两类：一类是周期触发的心跳消息，即CAM（Cooperative awareness messages,协作感知消息）；另外一类是事件触发的消息，即DENM（Decentralized Environmental Notification Messages,分散环境的通知消息）。一般认为，车辆启动之后，应用层就一直产生心跳消息，且这个消息的周期一般等于系统帧长。

事件触发类消息有一定的有效期，该有效期可能取决于时间维度，比如几秒、几百毫秒之类，也可能取决于空间维度，比如车辆行驶距离距该消息第一次发送为几公里等。在其有效期内，该类消息也具有严格的周期性，但其周期与心跳消息存在差异，不同类型不同优先级的消息可能具有不同的周期；

面向交通效率的消息基本特性类似于事件触发类消息。

而面向信息娱乐的消息，可能类似于蜂窝网现有业务中的视频以及后台业务。其一般具有非周期性。

即从整体来看，应用层消息并不具备严格规律性，只考虑最主要的应用——安全应用类消息的情况下，其有一定的规律性，但在任意一个帧内，具有一定的随机性。且安全类消息中有存在优先级的差异。

在了解以上车联网的业务特性之后，我们再来了解RR-ALOHA（Reliable Reserved ALOHA,可靠预留ALOHA机制）以及多信道管理机制：

RR-ALOHA是基于TDMA（Time Division Multiple Access,时分多址）的接入和资源分配机制。当节点占有一个时隙后，将周期性发送帧信息FI，FI中携带自己直接感知到的时隙占用情况(即检测到的一跳范围内的前一帧中的时隙使用情况)。每个节点通过监听周围节点发送的FI信息，能够判断相邻两跳簇内每个时隙占用情况，从而实现覆盖范围不相交的一跳(One hop，OH)簇间的时隙资源重用。

RR-ALOHA中，新节点加入网络时，必须获得一个BC(Basic Channel,基本信道)。

多信道管理机制包括多信道资源的申请以及释放。

RR-ALOHA中提出，当基本信道提供的带宽不能满足业务的要求时，终端可以使用附加信道占用其它空闲时隙进行传输。附加信道的预约可通过以下方式实现：