[发明专利]一种时隙状态维护方法和装置

说明书

本发明公开了一种时隙状态维护方法和装置，以满足在不同车辆节点密度下可靠的时隙资源分配，支持灵活的消息发送速率变化。方法包括：第一节点生成第一FI，并在自身占用的时隙上，将生成的第一FI发送给其他节点，该第一FI中携带用于表示时隙被占用的周期的指示信息。从而在不同节点占用时隙的周期不同的情况下，第一节点都能够将自己感知到的一跳节点、两跳节点的时隙占用信息准确的传递给周围节点，支持不同车辆密度场景中道路安全消息的发送。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种时隙状态维护方法和装置。

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，开发了针对车联网短程通信(Dedicated Short RangeCommunications，DSRC)技术。车辆节点间及车辆节点与路侧节点间通过DSRC，采用点对多点、点对点方式进行位置、速度、道路环境及设备状态等信息的双向交互，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，当感知到危险道路状况发生时，及时向车辆告警，从而可以避免道路安全事故的发生。

基于时隙预约的时隙资源分配算法是一类采用分时复用方式且可以支持车联网DSRC通信的资源分配方法，包括可靠预留ALOHA(Reliable Reserved ALOHA，RR-ALOHA)、移动分时隙ALOHA(Mobile Slotted Aloha，MS-ALOHA)等。资源分配基于帧结构，以slot(时隙)为单位。如图1所示，每N个slot构成一个帧(Frame)，每个帧中的slot的编号为0～N-1，在帧之间循环往复。在同一时间每个slot只允许一个车辆发送数据，即车辆之间采用时分复用(Time Division Multiplex，TDM)。其基本思想如下：

当节点(如车载终端)加入网络时，需要先监听一帧时间长度内的空闲时隙资源，然后选择一个空闲时隙作为自己占用的时隙(即自占时隙)，如果节点不主动放弃所占用的时隙资源，则可一直使用所占用的时隙传输数据，在这期间其他节点不能使用该时隙。在所占用的时隙上，节点需要周期性发送帧信息(Frame Information，FI)，FI中携带该节点获得的与该节点相距约定跳数(如RR-ALOHA算法的FI中指示与发送节点相距一跳范围内的其他节点占用时隙的情况，又如MS-ALOHA算法指示与发送节点相距两跳范围内的其他节点占用时隙的情况)范围内的其他节点占用时隙的情况，指示该节点感知到的每个时隙的占用状况信息，每个时隙的占用状况信息包括：时隙占用状态、占用时隙的节点对应的临时资源标识(Source Temporary Identifier，STI；也称节点标识)、占用时隙的节点的优先级状态(也可以认为是占用时隙的节点在该时隙发送的数据对应的优先级)等信息，如图2所示。

对于MS-ALOHA算法，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；对于RR-ALOHA算法，虽然也可以指示4种时隙占用状态信息，但对每个状态的定义与MS-ALOHA算法不同。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，能够判断相邻一定跳数范围内(如对于RR-ALOHA算法是相邻两跳范围内，对于MS-ALOHA算法是相邻三跳范围内)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时隙资源发生碰撞时，释放自身所占用的时隙资源，重新预约新的空闲时隙作为自己的占用时隙。为方便后续描述，对FI及其内部信息内容统一采用如下描述方式：

节点发送的帧信息(FI)称为：FI消息，也可简称为FI；

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