CN103220814B - 一种避免资源碰撞的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种资源碰撞的检测方法，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，该方法包括：当确定满足设定第一条件时，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作。通过对占用额外的时隙资源或变换的时隙资源发送信息的监听来检测时隙碰撞。

Description

一种避免资源碰撞的方法及设备

技术领域

本发明涉及车辆自组织网络通信技术领域，特别是指一种避免资源碰撞的方法及设备。

背景技术

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。

广义车联网包括连接车联网设备内部组件的内部网络和连接各车联网设备的外部网络。外部网络包括：ITSadhoc网络、ITS接入网络以及与ITS应用无关的现有网络，其中，ITSadhoc网络在移动和短距环境中以自组织方式支持车载设备、路侧设备、个人车联网设备通信，ITSadhoc网络提供短距离和移动条件下的无中心协调基础设施的自组织方式通信方式，这里采用的无线技术称为专用短程通信(DedicatedShortRangeCommunication，DSRC)。ITS接入网络支持路侧ITS设备之间互联以及使路侧ITS设备自身、车载ITS设备通过路侧ITS设备接入到核心网；与ITS应用无关的现有网络，如：公共接入网络(PublicAccessNetwork)(包括通常使用的IMT-2000系统)、核心网络(CoreNetwork)(即因特网)、私有接入网络(PrivateAccessNetwork)(例如物流公司自己的专用内部网络)。

RR-ALOHA是一种基于时分多址(TDMA)的车联网DSRCMAC层接入和资源分配机制，资源分配以时隙为单位。一种可能的帧结构示意图如图1所示，帧长为40ms，每个帧包含20个时隙，每个时隙为2ms。RR-ALOHA的基本思想是：节点加入网络时，需要通过监听帧中的空闲时隙资源获得一个基本信道(BasicChannel，BC)，如果节点不主动放弃BC对应的时隙资源，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BC对应的时隙上节点需要周期性发送帧信息(FrameInformation，FI)信息，FI中携带节点直接感知到的一跳范围内的帧中的时隙占用情况；在其他时隙，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，当发现自己占用的时隙资源与其他节点使用的资源发生冲突时，重新预约新的空闲时隙。当BC信道的资源不能满足发送数据的要求时，节点可预约业务信道(Secondarychannel，SC)占用其他空闲时隙进行数据传输。

需要说明的是，由于节点预约时隙的过程为一个暂时状态，当节点在预约时隙的过程中没有接收到其他节点对预约时隙的负反馈时则节点认为占用了该时隙。为简化起见，本发明的后续内容中仅从节点占用时隙的角度对发明内容进行描述，而未涉及时隙的预约过程，但节点在占用时隙前需要经过时隙预约过程。

由于RR-ALOHA机制中，节点不能同时收发数据，因此，当两个车辆选择相同的时隙资源发送数据信息且两个车辆间不存在其他车辆时，如图2a和图2b所示，存在两个不同的节点簇，簇1里包括一个节点1，簇2里包括一个节点2，如果两个节点选择占用相同的时隙资源，当2个节点由于距离靠近发生簇合并后，这两个节点将不能通过监听中间节点的FI信息来发现彼此的存在(因为节点1、2总是同时发送同时接收)，从而导致节点1、2之间无法通信，进而导致因信息传输问题而引起的交通事故，如：前方车辆发现的危险信息不能及时通知后方车辆导致后方车辆不能及时进行避让引起的事故、前方车辆突发险情紧急停车时不能及时通知后方车辆导致后方车辆追尾。

发明内容

本发明提供一种避免资源碰撞的方法及设备，可以及时检测到节点间的资源碰撞。

本发明实施例提供的一种避免资源碰撞的方法，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，该方法包括以下步骤：

当确定满足设定的第一条件时，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作。

本发明实施例提供的一种资源碰撞的检测装置，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，该装置包括：

触发单元，用于确定是否满足设定的第一条件；

启动单元，用于当确定满足设定条件时，启动设定的资源碰撞避免机制；

检测单元，用于在启动设定的资源碰撞机制后，进行资源碰撞避免操作。

为了避免在时分多址车辆自组织通信场景中因时隙资源碰撞无法识别导致信息交互中断而引起的交通事故，本发明方案中通过在满足设定的第一条件时，启动资源碰撞避免机制，通过对占用额外的时隙资源或变换的时隙资源发送信息的监听来检测时隙碰撞。

附图说明

图1为RR-ALOHA超帧结构示意图；

图2a和图2b为现有技术采用RR-ALOHA机制时一具体场景实例示意图；

图3为本发明实施例方法的流程示意图；

图4a和图4b为本发明方法的具体实施例一的具体场景示意图；

图5a和图5b分别为图4a和图4b所示场景中簇1和簇2中节点占用时隙资源的示意图；图5c为图4a和图4b所示场景中的节点发生资源碰撞时的预约额外时隙资源的示意图；

图6为本发明方法的具体实施例二的具体场景示意图；

图7a和图7b分别为图6所示场景中簇1和簇2中节点占用时隙资源的示意图；图7c和图7d为图6所示场景中的节点发生资源碰撞时的预约额外时隙资源的示意图；

图8为本发明方法的具体实施例三的具体场景示意图；

图9a和图9b分别为图8所示场景中簇1和簇2中节点占用时隙资源的示意图；图9c和图9d为图8所示场景中的节点发生资源碰撞时的变换预约时隙资源的示意图；

图10为本发明实施例装置的结构示意图。

具体实施方式

为了在时分多址车辆自组织通信系统中能及时检测到节点间的资源碰撞，本发明方案中当确定满足设定的第一条件时，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作。

参见图3所示，本发明实施例方法的流程具体包括以下步骤：

步骤301：第一节点判断是否满足设定的第一条件，如果满足设定的第一条件，执行步骤302，否则，返回步骤301。

这里，具体的条件可以为：设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限。也就说，当第一节点检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限时，确定满足设定条件。具体的条件可以进一步包括：第一节点当前已占用的时隙资源数低于设定第二门限，这样，当第一节点检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限，并且第一节点当前已占用的时隙资源数低于设定第二门限时，确定满足第一条件。

这里，所述设定范围可以包括时间范围或空间范围，也可以同时由时间范围和空间范围决定的范围。

比如：所述设定范围为空间范围时，可以包括节点感知到的空间范围、距自身小于设定距离的范围内、位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内。如：位于自身设定方位的区域内可以为节点的前方、后方、上方、下方、左侧、右侧以及这些方位的组合。位于自身节点设定方向的区域内可以为节点的北面、南面、东面、西面以及这些方向的组合。

当所述设定范围为空间范围时，且所述空间范围为位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内时，则第一节点是通过其他节点经通信网络发送的各自位置信息并结合自身位置综合判断是否位于设定范围内，或车载雷达检测是否位于设定范围内。各节点自己的位置信息可以通过GPS、北斗星定位系统、伽利略定位系统等定位系统获得。

当所述设定范围包括空间范围，且所述空间范围为位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内时，第一节点结合自身位置并经通信网络接收其他节点发送的各自位置信息统计位于设定范围内的节点数目，或通过车载雷达检测统计位于设定范围内的节点数目。

步骤302：第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作。

这里，启动设定的资源碰撞避免机制可以包括很多种情况，比如：节点占用额外时隙，也可以为启动节点同时收发模式，还可以为按设定的时间间隔，变化占用的时隙资源位置。因此，不同的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作方法不同。

当启动设定的资源碰撞避免机制是占用额外时隙时，则进行资源碰撞避免操作，包括：第一节点分别在自身占用的每个时隙资源上发送′至少一个本节点(第一节点)还占用的其他时隙资源′的信息，其中，所述′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息用于提供给第一节点周围的其他节点判断与第一节点占用的时隙是否发生碰撞，且所述其他节点在确定与第一节点占用的时隙资源发生碰撞时，释放发生碰撞的时隙资源。

通过上述方案，如果启动资源碰撞避免机制的节点间存在不相同的时隙资源(即节点间占用时隙资源不完全相同)，节点通过监听设定范围内其他节点在与自己占用时隙不同的时隙资源上发送的其他节点自身占用的多个时隙资源的信息，根据所述其他节点占用的多个时隙资源信息判断其他节点占用的时隙与本节点占用的时隙资源是否发生碰撞，如果发生碰撞则释放自己与其他节点发生碰撞的时隙资源。释放自身占用的时隙资源后，如果存在时隙资源获取需求，则重新占用新的时隙资源。

这里，当节点判断启动资源碰撞避免机制且对应的碰撞避免机制是占用额外时隙时，第一节点分别在自身占用的每个时隙资源上通过独立的信息单元发送′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息，所述独立的信息单元中进一步包括：′除当前时隙资源外本节点还占用的其他时隙资源′的信息。另外，所述独立的信息单元可以是本时隙发送的数据包的FI的一部分，也可以在本时隙发送数据包的其他部分。

上述实施例中，使用独立的信息单元，明确指出除当前时隙外′本节点还占用的其他时隙′的信息。一方面，可以使接收节点能有效统计周围的节点数(而不仅是已被占用的时隙数)；另一方面，对于发生时隙资源碰撞的车辆，即便它们的STI相同，也可以通过独立的信息单元中的信息很方便地知道发生了冲突。

这里，所述独立的信息单元是以时隙索引方式指示所述′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息，或，以bitmap方式指示所述′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息。以时隙索引方式或bitmap指示所述′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息时，可以按占用时隙对应的绝对位置(如给出时隙在帧中的对应的编号)或相对位置(如以当前时隙为参照给出占用的其他时隙的位置信息)。

需要说明的是，本发明中所说的“时隙”是用来表示资源占用的基本时间单位，在实际实施过程中，资源占用的时间单位还可以用其他名词来描述，如子帧等，不论采用何种方式来描述都属于本发明的保护范围。另外，需要说明的是，在本发明的后续实施例描述中，基本时间单位“时隙”的上一级时间单位是帧，在具体实施过程中，基本时间单位以上可能包含多级的时间单位，也可能采用其他术语来描述基本时间单位的上级时间单位，如：基本时间单位的上一级时间单位为帧，再上一级时间单位为超帧，不论采用何种方式描述都属于本发明的保护范围。

当启动设定的资源碰撞避免机制为启动节点同时收发模式时；则通过在发送信号的同时接收信号，判断是否存在其他节点也使用相同的时隙。如果判断为自身与其他节点使用了相同的时隙资源，则认为发生了时隙资源碰撞，释放发生碰撞的时隙资源；释放发生碰撞的时隙资源后，如果存在时隙资源获取需求，则重新占用新的时隙资源。

当启动设定的资源碰撞避免机制为第一节点按设定的时间间隔，变化占用的时隙资源位置；第一节点在没有成功占用新的时隙资源前，仍使用已占用的时隙资源。如果节点采用非初始占用的时隙资源，通过在所述非初始占用的时隙资源上接收的FI信息判断资源是否发生碰撞。而且，占用的其他时隙资源可以按设定的时间间隔变化占用额外的时隙资源位置，以避免当节点间初始占用的时隙资源和占用额外的时隙资源的位置都相同时，造成的长时间通信中断。

步骤303：当满足设定第二条件时，第一节点撤销设定的资源碰撞避免机制。

由于上述启动的资源碰撞避免机制，会对节点的开销、节点移动过程中发生资源碰撞的概率、新节点加入网络时选择相同资源的概率造成影响，因此，上述的三类资源碰撞避免机制不适合一直启动，因此，提出在满足设定的第二条件时，第一节点撤销设定的资源碰撞避免机制。

这里，具体的条件可以为：设定范围内存在的节点数目高于设定门限。也就说，当第一节点检测到设定范围内存在的节点数目高于设定门限时，确定满足设定的第二条件。

这里，所述设定范围可以包括时间范围或空间范围，也可以同时由时间范围和空间范围决定的范围，不再赘述。

当启动设定的资源碰撞避免机制是占用额外时隙，满足设定的第二条件时第一节点撤销设定的资源碰撞避免机制具体为释放节点占用的多个时隙中的某些时隙。占用的时隙是否被释放可以结合其他条件进行判断，如：判断占用的时隙是否仅用来避免资源碰撞(即：额外时隙不传输其他与碰撞避免无关的用户数据)。如果某时隙仅用来避免资源碰撞(即：这些时隙不传输其他与碰撞避免无关的用户数据)，那么在满足设定的第二条件时，则撤销该时隙；如果某时隙还用来传输其他与碰撞避免无关的用户数据(如该时隙还发送周期性“心跳”消息或其他应用消息、本时隙为节点的主时隙或基本时隙标识)时，那么即使在满足设定的第二条件时，仍然可以继续使用该时隙来传输其他数据。

当启动设定的资源碰撞避免机制为启动节点同时收发模式，满足设定的第二条件时，可以关闭同时收发模式。

当启动设定的资源碰撞避免机制为按设定的时间间隔变化占用的时隙资源位置，满足设定的第二条件时，可以不再变化占用的时隙资源位置(直到发生碰撞重新占用其他资源)。

下面举具体实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1：当第一节点发现自己周围的节点数低于设定门限时，通过占用额外时隙资源的方式进行资源碰撞避免操作。

如图4a，存在两个不同的节点簇1和簇2，簇1中包含两个节点a、b，簇2中包含三个节点c、d、e，两个节点簇内的节点均为同向行驶；导致出现该场景的一种可能的情形如图4b，在簇1中本来包含三个节点a、b、f，在道路交叉处节点f行驶到了另外的道路上使得簇1中变成了两个节点a、b。设定的第一条件为：当第一节点感知到周围存在的节点数(包括自身节点)低于3，且节点自身当前占用的时隙数小于2。当满足设定的第一条件时，启动设定的资源碰撞避免机制。设定的资源碰撞避免机制为：占用额外时隙资源，且使用独立的信息单元明确指出除当前时隙外′本节点还占用的其他时隙′的信息。则第一节点周围的其他节点通过监听第一节点每个占用的时隙上发送的除当前时隙外′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息用于判断与第一节点占用的时隙是否发生碰撞。当其他节点在确定与第一节点占用的时隙资源发生碰撞时，释放发生碰撞的时隙资源。

具体过程如下：

1)设一个帧中包含10个时隙。簇1中节点a、b通过监听FI发现当前的簇中存在两个节点。参见图5a所示，节点a占用的时隙3，节点b占用时隙6。

节点a、b在各自占用的时隙上分别发送自身监听到的时隙占用状况信息，采用bitmap方式表示，即：0010010000，此外，对于被占用时隙3和6指示占用该时隙节点的标识信息，节点a对应001，节点b对应010。

簇2中节点c、d、e通过监听FI发现当前的簇中存在三个节点。参见图5b所示，节点c、d、e分别占用时隙4、6、8。

节点a、b在各自占用的时隙上分别发送自身监听到的时隙占用状况信息，采用bitmap方式表示为：0001010100。此外，对于被占用时隙4、6和8指示占用该时隙节点的标识信息，节点c对应011，节点d对应100，节点e对应101。

2)根据设定的触发资源碰撞避免操作的原则，节点a、b在通过监听FI发现周围节点的数目小于3时，将占用额外时隙资源。设节点a、b占用的额外时隙资源分别为2和9，如图5c所示。

额外占用的时隙上发送的时隙占用状况信息除了发送与初始占用时隙发送相同的时隙占用状况信息外，还使用独立的信息单元发送除当前时隙外′本节点还占用的其他时隙′的信息。这时，节点a、b发送的时隙占用状况信息为：0110010010，同时携带占用各时隙的节点标识信息；节点a采用bitmap方式使用独立的信息单元发送除当前时隙外′本节点还占用的其他时隙′的信息为：0100000000，节点b采用bitmap方式使用独立的信息单元发送除当前时隙外′本节点还占用的其他时隙′的信息为：0000000010。

3)当簇1和簇2相互靠近时，节点b和c将会进入对方的通信范围，由于b和c同时占用时隙6，因此在时隙6时，b、c节点将不能接收到彼此发送的信息，由于节点a、c的距离大于一跳范围，因此，节点a、c将也不能接收到对方的信息，如果节点b没有占用额外的时隙资源，b、c将不能发现资源碰撞，因此存在因信息传输问题而引起交通事故的风险。在节点b占用了额外时隙9后，节点c在监听到节点b在时隙9上发送的时隙占用状况信息以及占用时隙对应的节点标识，将会发现自己和节点b的占用时隙资源6发生了碰撞，从而释放时隙6，然后重新占用其他的时隙资源，从而避免了因资源碰撞不能发现而导致的信息交互而产生交通事故的风险。需要说明的是，即便节点c和节点b使用了相同的节点标识信息，节点c仍可以通过节点b独立信息单元中发送的除当前时隙外′本节点还占用的其他时隙′的信息判断节点b也占用了时隙资源6。

为了防止除初始占用时隙外，占用的额外时隙也发生碰撞，可以使用充分随机的方式选择额外的时隙，或者进一步通过占用多个额外的时隙，或者通过对占用的所有时隙资源位置进行周期变更的方式来降低时隙碰撞发生的概率。

当占用额外的时隙仅用来避免资源碰撞(即：所述额外的时隙不传输其他与碰撞避免无关的用户数据)时，如果当设定范围内的节点数目大于一定门限时这些节点仍然占用用于避免资源碰撞的额外的时隙将会造成不必要的时隙资源浪费，因此，在本实施例中，规定当周围检测到的节点数大于6时，节点将释放掉用来避免资源碰撞的额外时隙。然而，需要的说明的是，如果用来避免资源碰撞占用的额外时隙，如果还用来传输其他与碰撞避免无关的用户数据时，即使设定范围内的节点数大于设定的数目(如：6)，仍可以占用额外时隙来传输用户数据。

实施例2：当第一节点发现自己前方不存在其他车辆时，通过占用额外时隙资源的方式进行资源碰撞避免操作。

如图6所示，存在两个不同的节点簇1和簇2，簇1中包含两个节点a、b，簇2中包含三个节点c、d、e，两个节点簇内的节点均为同向行驶。设资源碰撞避免机制为：当第一节点检测到自己前方不存在其他节点时，且第一节点占用的时隙资源数低于2时，将占用额外时隙资源，节点间通过接收其他节点占用的多个时隙资源上发送的其他节点占用的多个时隙资源的信息判断自身占用的时隙资源与其他节点占用的时隙资源是否发生碰撞。过程如下：

1)设一个帧中包含10个时隙。簇1中节点a、b通过监听FI发现当前的簇中存在两个节点。参见图7a所示，两个节点占用的时隙资源分别为3和6。

节点a、b在各自占用的时隙上分别发送自身监听到的时隙占用状况信息，采用bitmap方式表示，即：0010010000，此外，对于被占用时隙3和6指示占用该时隙节点的标识信息，节点a对应001，节点b对应010。

簇2中节点c、d、e通过监听FI发现当前的簇中存在三个节点。参见图7b所示，节点c、d、e占用的时隙资源分别为时隙4、6和8。

节点a、b在各自占用的时隙上分别发送自身监听到的时隙占用状况信息，采用bitmap方式表示为：0001010100。此外，对于被占用时隙4、6和8指示占用该时隙节点的标识信息，节点c对应011，节点d对应100，节点e对应101。

2)节点b根据获得的节点a的位置信息发现在自己的前方不存在其他节点，这时根据设定的触发资源碰撞避免操作的原则，将占用额外的时隙资源。如图7c所示，节点b占用了额外的时隙资源为9。时隙9上发送的时隙占用状况信息与初始占用时隙发送的时隙占用状况信息相同为：0010010010，同时携带占用各时隙的节点标识信息(本实施例未采用独立的信息单元的形式来发送′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息)。节点获得其他位置信息的方式可以通过接收其他节点周期性发送的位置更新信息获得，也可以通过其他方式获得，获取方式与本发明内容无关，不再进行详细描述。

需要说明的是，在簇2中根据设定的触发资源碰撞避免操作的规则，节点e也需要占用额外的时隙资源，如图7d所示。额外的时隙上发送的时隙占用状况信息与初始占用时隙发送的时隙占用状况信息相同0001010101，同时携带占用各时隙的节点标识信息。

3)当簇1和簇2相互靠近时，节点b和c将会接收到彼此发送的信号，由于b和c同时占用时隙6，因此在时隙6时，b、c节点将不能接收到彼此发送的信息，由于节点a、c的距离大于一跳范围，因此，节点a、c将也不能接收到对方的信息，如果节点b没有占用额外的时隙资源，b、c将不能发现资源碰撞，因此存在因信息传输问题而引起交通事故的风险。在节点b占用了额外的时隙后，节点c在监听到节点b在额外的时隙9上发送的时隙占用状况信息以及占用时隙对应的节点标识，将会发现自己和节点b的资源发生了碰撞，然后占用其他的时隙资源，从而避免了因资源碰撞不能发现而导致的信息交互而产生交通事故的风险。

为了防止占用的额外时隙也发生碰撞情况的发生，可以使用充分随机的方式选择额外的时隙，或者进一步通过占用多个额外时隙，或者通过对占用的所有时隙资源位置进行周期变更的方式来降低时隙碰撞发生的概率。

实施例3：当节点发现自己前方不存在其他车辆时，触发周期性变换时隙资源的方式进行资源碰撞避免操作。

如图8，存在两个不同的节点簇1和簇2，簇1中包含两个节点a、b，簇2中包含三个节点c、d、e，两个节点簇内的节点均为同向行驶。设资源碰撞避免机制为：当节点检测到自己前方不存在其他节点时，将占用额外的时隙资源，节点间通过接收额外的时隙资源上发送的信息判断时隙资源是否发生碰撞。过程如下：

1)设一个帧中包含10个时隙。簇1中节点a、b通过监听FI发现当前的簇中存在两个节点。参见9a所示，节点a、b占用的时隙资源为时隙3、6。

节点a、b在各自占用的时隙上分别发送自身监听到的时隙占用状况信息，采用bitmap方式表示，即：0010010000，此外，对于被占用时隙3和6指示占用该时隙节点的标识信息，节点a对应001，节点b对应010。

簇2中节点c、d、e通过监听FI发现当前的簇中存在三个节点。参见图9b所示，节点c、d、e占用的时隙资源分别为时隙4、6、8：

节点a、b在各自占用的时隙上分别发送自身监听到的时隙占用状况信息，采用bitmap方式表示为：0001010100。此外，对于被占用时隙4、6和8指示占用该时隙节点的标识信息，节点c对应011，节点d对应100，节点e对应101。

2)节点b根据获得的节点a的位置信息发现在自己的前方不存在其他节点，这时根据设定的触发资源碰撞避免操作的原则，将每隔300ms变换自己的占用资源。如图9c所示，在与图9a占用的资源位置间隔200ms后，节点b占用的新的时隙资源变为时隙9。此时新的时隙资源上发送的时隙占用状况信息为：0010000010，同时携带占用各时隙的节点标识信息。

另外，在簇2中根据设定的触发资源碰撞避免操作的规则，节点e也需要每隔300ms变换自己的占用资源，变换后的位置如图9d所示。额外的时隙上发送的时隙占用状况信息为0001010001，同时携带占用各时隙的节点标识信息。

需要说明的是，为了保证业务传输的连续性，节点可以在成功占用新的时隙后再释放原时隙资源，也可以通过提前开启占用过程使在达到触发时间点时新占用资源可用的方式来保证业务传输的连续性。

3)当簇1和簇2相互靠近时，节点b和c将会接收到彼此发送的信号，如果b和c同时占用时隙6且不变换时隙资源时，在时隙6时，b、c节点将不能接收到彼此发送的信息，由于节点a、c的距离大于一跳范围，因此，节点a、c将也不能接收到对方的信息。当簇1和簇2相互靠近时，如果节点b已变换了使用的时隙资源，那么可以避免了因资源碰撞不能发现而导致的信息交互而产生交通事故的风险。

为了防止变换后的时隙发生碰撞导致的长时间的通信中断而产生交通事故的风险，变换时隙资源的时间间隔可以根据实际情况进行设置，如在高速移动场景中减小时隙资源的变换间隔，在低速移动场景中延长时隙资源变换间隔。

参见图10所示，本发明实施例的一种资源碰撞的检测装置，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，包括：触发单元101、启动单元102和检测单元103。其中，

触发单元101，用于确定是否满足设定的第一条件；

启动单元102，用于当确定满足设定条件时，启动设定的资源碰撞避免机制；

检测单元103，用于在启动设定的资源碰撞机制后，进行资源碰撞避免操作。

所述触发单元101，用于检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限时，确定满足设定的第一条件。

所述触发单元101，用于检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限且当前已占用的时隙资源数低于设定第二门限时，确定满足设定的第一条件。

所述设定范围包括时间范围和/或空间范围，其中，所述空间范围为：感知到的空间范围、距自身小于设定距离的范围内、位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内。

当所述设定范围包括空间范围，且所述空间范围为位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内时，则所述触发单元，用于结合自身位置并经通信网络接收其他节点发送的各自位置信息统计位于设定范围内的节点数目，或通过车载雷达检测统计位于设定范围内的节点数目。

所述启动单元102，用于通过占用额外时隙启动设定的资源碰撞避免机制，

则所述检测单元，用于分别在占用的每个时隙资源上发送′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息，其中，所述′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息用于提供给周围的其他节点判断与所述占用的时隙是否发生碰撞，且所述其他节点在确定与所述占用的时隙资源发生碰撞时，释放发生碰撞的时隙资源。

所述检测单元103，用于分别在占用的每个时隙资源上通过独立的信息单元发送′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息，所述独立的信息单元中进一步包括′除当前时隙资源外本节点还占用的其他时隙资源′的信息。

所述启动单元102，用于启动同时收发模式实现启动设定的资源碰撞避免机制，

则所述检测单元103，用于在发送信号的同时接收信号，并根据接收到的信号判断是否存在其他节点也使用相同的时隙；如果判断与其他节点使用了相同的时隙资源，则认为发生了时隙资源碰撞，释放发生碰撞的时隙资源；释放发生碰撞的时隙资源后，如果存在时隙资源获取需求，则重新占用新的时隙资源。

所述启动单元102，用于通过按设定的时间间隔变化占用的时隙资源位置启动设定的资源碰撞避免机制。

所述独立的信息单元是以时隙索引方式指示所述′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息，或，以bitmap方式指示所述′至少一个本节点还占用的其他时隙资源′的信息。

进一步包括：撤销单元，用于当满足设定的第二条件时，撤销所述资源碰撞避免机制。

本发明通过设置资源碰撞避免操作的触发条件，当满足设定条件时节点启动设定的资源碰撞避免机制，通过对额外的时隙资源或变换的时隙资源发送信息的监听来检测时隙碰撞，从而避免在车联网短距通信场景中因时隙资源碰撞无法识别导致信息交互中断而引起的交通事故。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种避免资源碰撞的方法，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，其特征在于，该方法包括以下步骤：

当确定满足设定的第一条件时，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作；

所述第一条件包括：第一节点检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限；

所述第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，包括：

第一节点占用额外时隙；

则进行资源碰撞避免操作，包括：

第一节点分别在自身占用的每个时隙资源上发送'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，其中，所述'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息用于提供给第一节点周围的其他节点判断与第一节点占用的时隙是否发生碰撞，且所述其他节点在确定与第一节点占用的时隙资源发生碰撞时，释放发生碰撞的时隙资源；或

所述第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，包括：

第一节点启动同时收发模式；

则进行资源碰撞避免操作，包括：

第一节点在发送信号的同时接收信号，并根据接收到的信号判断是否存在其他节点也使用相同的时隙；如果判断为自身与其他节点使用了相同的时隙资源，则认为发生了时隙资源碰撞，释放发生碰撞的时隙资源；释放发生碰撞的时隙资源后，如果存在时隙资源获取需求，则重新占用新的时隙资源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一条件还包括：

第一节点当前已占用的时隙资源数低于设定第二门限。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述设定范围包括时间范围和/或空间范围，其中，

所述空间范围为：第一节点感知到的空间范围、距自身小于设定距离的范围内、位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述设定范围包括空间范围，且所述空间范围为位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内时，

则所述设定范围内存在的节点数目是通过如下方式检测得到：

第一节点结合自身位置并经通信网络接收其他节点发送的各自位置信息统计位于设定范围内的节点数目，或通过车载雷达检测统计位于设定范围内的节点数目。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一节点分别在自身占用的每个时隙资源上发送'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，包括：

第一节点分别在自身占用的每个时隙资源上通过独立的信息单元发送'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，所述独立的信息单元中进一步包括：'除当前时隙资源外本节点还占用的其他时隙资源'的信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，以时隙索引方式指示所述'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，或，以bitmap方式指示所述'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息。

7.根据权利要求1、2、4～6中任意一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当满足设定的第二条件时，第一节点撤销所述资源碰撞避免机制。

8.一种避免资源碰撞的装置，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，其特征在于，该装置包括：

触发单元，用于确定是否满足设定的第一条件；

启动单元，用于当确定满足设定条件时，启动设定的资源碰撞避免机制；

检测单元，用于在启动设定的资源碰撞机制后，进行资源碰撞避免操作；

其中，所述触发单元具体用于：检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限时，确定满足设定的第一条件；

所述启动单元，用于通过占用额外时隙启动设定的资源碰撞避免机制，

则所述检测单元，用于分别在占用的每个时隙资源上发送'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，其中，所述'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息用于提供给周围的其他节点判断与所述占用的时隙是否发生碰撞，且所述其他节点在确定与所述占用的时隙资源发生碰撞时，释放发生碰撞的时隙资源；或

所述启动单元，用于启动同时收发模式实现启动设定的资源碰撞避免机制，

则所述检测单元，用于在发送信号的同时接收信号，并根据接收到的信号判断是否存在其他节点也使用相同的时隙；如果判断与其他节点使用了相同的时隙资源，则认为发生了时隙资源碰撞，释放发生碰撞的时隙资源；释放发生碰撞的时隙资源后，如果存在时隙资源获取需求，则重新占用新的时隙资源。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述触发单元还用于：检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限且当前已占用的时隙资源数低于设定第二门限时，确定满足设定的第一条件。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述设定范围包括时间范围和/或空间范围，其中，

所述空间范围为：感知到的空间范围、距自身小于设定距离的范围内、位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，当所述设定范围包括空间范围，且所述空间范围为位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内时，则所述触发单元，用于结合自身位置并经通信网络接收其他节点发送的各自位置信息统计位于设定范围内的节点数目，或通过车载雷达检测统计位于设定范围内的节点数目。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述检测单元，用于分别在占用的每个时隙资源上通过独立的信息单元发送'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，所述独立的信息单元中进一步包括'除当前时隙资源外本节点还占用的其他时隙资源'的信息。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述独立的信息单元是以时隙索引方式指示所述'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，或，以bitmap方式指示所述'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息。

14.根据权利要求8、9、11～13中任意一项所述的装置，其特征在于，进一步包括：

撤销单元，用于当满足设定的第二条件时，撤销所述资源碰撞避免机制。