[发明专利]一种基于定位分区的V2V通信资源分配方法

说明书

本发明公开了一种基于定位分区的V2V通信资源分配方法，这个通信系统的模型应用于城市道路交通场景，包括基站，若干蜂窝用户以及多个V2V用户。所述方法包括以下步骤：首先为蜂窝用户分配通信资源，然后建立资源分配矩阵，接着获取小区内所有蜂窝用户和V2V通信组的位置信息，划分区域，然后提出动态资源匹配协议：车辆如果需要通信，需要向基站申请通信的资源块，最后根据所述基于车辆的位置信息和分区信息分配资源池。本发明更符合V2V通信系统的特点,并且算法复杂度低,反馈更快,能够节约大量时间。

技术领域

本发明涉及定位技术、无线通信资源分配和智能交通领域，更具体地，是一种基于定位分区的V2V通信资源分配方法。

背景技术

车用无线通信技术(Vehicle to Everything，V2X)技术，是智能交通系统的关键技术之一。V2X技术主要分为三部分，即车辆间通信(Vehicle to Vehicle，V2V)、车辆与行人间通信(Vehicle to Pedestrian，V2P)和车辆与基础设施网络间通信(Vehicle toInfrastructure/Network，V2I/N)。当出现交通安全问题时，V2X可以以更低的时延和更高的可靠性来传递相关信息。

3GPP Release-12/13提出了D2D的通信模式，V2V通信场景和D2D相似，但也有区别。目前V2V相比较D2D的通信资源分配方法主要存在以下问题：

(1)车联网环境下，节点数量较多。传统的D2D资源分配算法都是基于信道状态信息(Channel State Information,CSI)可知的。系统在每个资源调度周期内为用户分配资源，每个资源调度周期都要将V2V用户之间、所有蜂窝用户和所有V2V用户之间的CSI反馈给基站。由此可知，随着蜂窝用户和V2V用户的数量不断增多，系统在给V2V用户进行资源分配时需要知道的信道状态信息不断增多，这会导致基站、需要更多次数的计算信道状态来为蜂窝用户和V2V用户匹配最合适的资源，这会导致基站和用户节点的能量不必要的损耗以及增加基站不必要的负载。同时过多是信道探测会导致算法复杂度增加，从而增加时延。

(2)高速移动环境下，移动节点不断地移动，V2V用户和蜂窝用户之间的通信资源切换十分迅速，这就需要更快的反馈。由于传统资源分配方法主要面向静态的场景，故导致测得的CSI很有可能是过时的CSI，这种算法准确性也不高；

(3)车联网环境下，链路中通信的信息大多数是交通信息类，而交通信息类具有频率高、数据量小等特点，故对节点的吞吐量要求可适当降低一些。

发明内容

本发明提供一种能够解决车联网环境下，节点数量多、变化快，需要快速反馈等问题的V2V通信资源的分配方法。

本发明的通信系统的通信模型包括分配资源的基站、蜂窝用户以及若干个利用分配的资源进行通信的V2V通信组，每个通信组包括一个发射用户和一个接收用户，每个通信组只复用一个蜂窝资源，不同的通信组复用不同的通信资源，并提出了动态资源匹配协议(Dynamic Resource Matching Protocol,DRMP)，所述方法包括以下步骤：

步骤1.正常为蜂窝用户分配通信资源，并保证其通信质量；

步骤2.建立资源分配矩阵[x_mn]_M×N，初始化x_mn＝0，对已经被分配的资源x_mn＝1，其中M表示蜂窝用户编号，N表示V2V通信组编号；

步骤3.获取小区内所有蜂窝用户和V2V通信组的位置信息，划分区域，按照车辆复用位于基站对面的蜂窝资源的原则，建立可用的资源池；

步骤4.执行动态资源匹配协议(Dynamic Resource Matching Protocol,DRMP)。当V2V用户有通信需求时，会向基站发送资源请求；