CN103812605B - 车联网中的数据播发控制和数据播发方法及设备 - Google Patents

车联网中的数据播发控制和数据播发方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种车联网中的数据播发控制和数据播发方法及设备，涉及无线通信领域，用于解决车联网中多个路边设备RSU如何联合发送数据包的问题。本发明中，控制设备将待发送数据分割为多个数据块后，将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各RSU，并根据各RSU能够播发的数据块的数目生成多个数据块的RSU分配方案，根据RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块，RSU则向车载设备OBU播发该控制指令所指示的数据块。本发明解决了车联网中多个RSU如何联合发送数据包的问题。

Description

车联网中的数据播发控制和数据播发方法及设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种车联网中的数据播发控制和数据播发方法及设备。
背景技术
美国及欧洲对智能交通领域中的车联网技术都已进行了多年的研究。车联网技术主要的应用目的是减少交通事故的发生。在车联网系统中，车辆上的车载设备（On-BoardUnit，OBU）监控车辆的位置及行驶信息并向周围车辆广播这些信息，同时该车辆还将接收其他车辆发送的信息。OBU将分析本车辆及其他车辆的行驶信息，并将可能的交通威胁及时通知给驾驶员。
为避免收到虚假或恶意的广播信息，OBU发出的信息必须含有认证信息。目前采用的认证机制是基于公钥基础结构（Public Key Infrastructure，PKI）的公钥证书认证机制，这就涉及到证书撤销列表（Certificate Revocation List，CRL）的管理。为保证车联网系统认证机制的正常工作，CRL必须及时传送给车辆中的OBU。另外，人们还会利用车联网系统为用户提供各种增值服务，如交通信息、天气信息、广告信息等等，这些信息都是通过空中接口传送给OBU的。
目前有两种可供考虑的数据传送方法：一种是通过电信的无线网络下载至车辆中的OBU，这种方式要求OBU中必须安装有相应的通信模块并开通相关的服务；另一种是通过路边设备（Road Side Unit，RSU）将相关的信息发送给附近的OBU。通过电信网络传送数据是一对一的下载方式，采用现有的无线网络技术即可实现；通过RSU传送数据是一对多的广播方式。考虑到车辆的移动性和单个RSU天线的覆盖范围，仅凭单个RSU有可能不能完成某些大数据包的发送工作，这就要求多个RSU能合作完成大数据包的发送工作。
在车联网系统中，OBU-OBU及OBU-RSU通信均采用专用短距离通信（DedicatedShort Range Communication，DSRC)技术。RSU向安装在车辆上的OBU播发各种各样的信息，如交通信息、本地服务信息和管理信息等等。其中大部分信息较短，能够在一帧或数帧内由单个RSU播发完毕。然而也可能存在一些信息，其长度较大，如证书撤销列表，不可能由单个RSU在有限的时间内播发完毕。在这种情况下，必须由多个RSU联合接力播发才能完成。
车联网技术目前还处于研究和相关标准的制定阶段，许多议题尚未得到关注。至目前为止，相关的技术标准均未涉及到如何通过RSU联合发送大数据包的技术方案，也未发现有相关的研究工作讨论此议题。
综上，现有技术中，多个RSU如何联合发送数据包，还没有具体的实现方案。
发明内容
本发明实施例提供一种车联网中的数据播发控制和数据播发方法及设备，用于解决车联网中多个RSU如何联合发送数据包的问题。
一种车联网中的数据播发控制方法，该方法包括：
控制设备根据预先设定的数据帧大小将待发送数据分割为多个数据块，并将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各路边设备RSU；
控制设备根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，并根据确定结果生成所述多个数据块的RSU分配方案；
控制设备根据所述RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块。
一种车联网中的数据播发方法，该方法包括：
路边设备RSU接收控制设备下发的对待发送数据分割后的多个数据块；
RSU接收控制设备下发的控制指令，该控制指令指示该RSU所需要播发的数据块；
RSU根据所述控制指令的指示向车载设备OBU播发数据块。
一种控制设备，该设备包括：
数据块发送单元，用于根据预先设定的数据帧大小将待发送数据分割为多个数据块，并将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各路边设备RSU；
分配方案生成单元，用于根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，并根据确定结果生成所述多个数据块的RSU分配方案；
控制指令发送单元，用于根据所述RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块。
一种路边设备RSU，该备包括：
数据块接收单元，用于接收控制设备下发的对待发送数据分割后的多个数据块；
控制指令接收单元，用于接收控制设备下发的控制指令，该控制指令指示该RSU所需要播发的数据块；
数据块播发单元，用于根据所述控制指令的指示向车载设备OBU播发数据块。
本发明实施例提供的方案中，控制设备将待发送数据分割为多个数据块后，将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各RSU，并根据各RSU能够播发的数据块的数目生成多个数据块的RSU分配方案，根据RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块，RSU则向OBU播发该控制指令所指示的数据块。可见，本方法实现了多个RSU联合播发待发送数据的多个数据块的方案，从而解决了车联网中多个RSU如何联合发送数据包的问题。
附图说明
图1为本发明实施例中车联网中多RSU联合播发数据包的系统架构示意图；
图2为本发明实施例提供的方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的另一方法流程示意图；
图4a为本发明实施例一的车联网中多RSU联合静态播发数据包的原理示意图；
图4b为本发明实施例二的车联网中多RSU联合动态播发数据包的原理示意图；
图4c为本发明实施例三中的双向车道示意图；
图4d为本发明实施例三中的方法流程示意图；
图5为本发明实施例提供的控制设备结构示意图；
图6为本发明实施例提供的RSU结构示意图。
具体实施方式
为了解决车联网中多个RSU如何联合发送数据包的问题，本发明实施例提供一种车联网中的数据播发控制方法以及一种车联网中的数据播发方法。如图1所示，为本发明实施例提供的方法所应用的系统架构示意图，该系统包括：
控制设备，用于管理并下传需要路边设备播发的数据；生成并下传对路边设备的控制指令；接收路边设备上传的数据；
路边设备（RSU），用于接收控制设备下传的数据和指令；向车载设备播发数据；接收车载设备播发的信息；向控制设备上报各种信息；
车载设备（OBU），用于实时播发车辆的行驶信息；接收其他车载设备及路边设备播发的信息。
具体的，控制设备用于：根据预先设定的数据帧大小将待发送数据分割为多个数据块，并将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各RSU；根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，并根据确定结果生成多个数据块的RSU分配方案，根据RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块；
RSU用于：接收控制设备下发的对待发送数据分割后的多个数据块；接收控制设备下发的控制指令，根据该控制指令的指示向OBU播发数据块。
OBU用于：接收各RSU播发的数据块，并将接收到的各数据块合并为完整的数据。
参见图2，本发明实施例的车联网中的数据播发控制方法，包括以下步骤：
步骤20：控制设备根据预先设定的数据帧大小将待发送数据分割为多个数据块，并将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各RSU；
步骤21：控制设备根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，并根据确定结果生成多个数据块的RSU分配方案；
步骤22：控制设备根据RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块。
具体的，步骤20中，控制设备根据数据帧大小将待发送数据分割为多个数据块，具体实现可以如下：
控制设备将待发送的数据分割为N个数据块，N为大于1的整数，其中，从第1个到第N-1个数据块的大小等于预先设定的数据帧大小，第N个数据块的大小等于或小于该数据帧大小。
步骤21中，控制设备根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，具体实现可以如下：
控制设备按照如下公式确定第i个RSU能够播发的数据块的数目Ni，i为不小于1的整数，i的最大取值为当前车道内的RSU的总数目：
Ni=(Di/Vmax)/T；
其中，Di为第i个RSU的覆盖距离，Vmax为当前车道内的最高车速，T为播发一个数据帧所需要的时间，T=数据帧大小/RSU的数据传输速率。
步骤21中，根据确定结果生成多个数据块的RSU分配方案，具体实现可以如下：
A、确定当前车道上RSU的总数目为n，当前车道的车辆行驶方向为从RSU1到RSUn；
B、若多个数据块中未被分配的数据块的数目不小于a，则将多个数据块中未被分配的前a个数据块分配给RSUj，否则，将所有未被分配的数据块分配给RSUj；j的初始值为1，a为RSUj能够播发的数据块的数目；
C、若多个数据块中未被分配的数据块不为0，则将j加1，并返回步骤B。
步骤22中，控制设备根据RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块，具体实现可以如下：
控制设备根据RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发携带起始数据块标识和终止数据块标识的控制信令；其中，起始数据块标识指示该RSU需要播发的第一个数据块，终止数据块标识指示该RSU需要播发的最后一个数据块。
较佳的，控制信令中还携带如下信息中的至少一个信息：
信息标识，是所述多个数据块的标识，用于表示需要播发的数据块在该多个数据块中，RSU可以根据该信息获知在该多个数据块中查找需要播发的起始数据块和终止数据块；
车道标识，用于标识当前车道，RSU可以根据该信息确定播发的数据块所应用的车道；
播发起始时间，用于表示播发数据块的起始时间，RSU可以根据该信息确定向OBU播发数据块的起始时间点;
播发结束时间，用于表示播发数据块的终止时间，RSU可以根据该信息确定向OBU播发数据块的结束时间点。
具体的，当前车道内的最高车速可以为预先设定的最高车速，该最高车速为固定值；或者，控制设备可以按照如下方法动态的确定当前车道内的最高车速：控制设备接收各RSU上报的交通信息报告，每个交通信息报告中携带对应RSU覆盖范围内的车辆最大行驶速度；选取接收到的各交通信息报告中车辆最大行驶速度的最大值，作为当前车道内的最高车速。这里，RSU可以周期性的上报交通信息报告，控制设备在一个周期内接收到交通信息报告后，根据该周期内接收到的各交通信息报告中携带的车辆最大行驶速度，确定当前车道内的最高车速，进而根据确定的最高车速执行步骤21-步骤22；在下一个周期内接收到交通信息报告后，根据该周期内接收到的各交通信息报告中携带的车辆最大行驶速度，重新确定当前车道内的最高车速，进而根据重新确定的最高车速再次执行步骤21-步骤22，从而实现了多RSU联合动态播发数据的方案。
参见图3，本发明实施例提供的车联网中的数据播发方法，包括以下步骤：
步骤30：RSU接收控制设备下发的对待发送数据分割后的多个数据块；
步骤31:RSU接收控制设备下发的控制指令，该控制指令指示该RSU所需要播发的数据块；
步骤32：RSU根据控制指令的指示向OBU播发数据块。
具体的，步骤31中RSU接收到的控制指令中携带起始数据块标识和终止数据块标识的控制信令；其中，起始数据块标识指示该RSU需要播发的第一个数据块，终止数据块标识指示该RSU需要播发的最后一个数据块；相应的，步骤32中，RSU根据控制指令的指示向OBU播发数据块，具体实现可以如下：
RSU在步骤30中接收到的多个数据块中查找该起始数据块标识对应的起始数据块、以及该终止数据块标识对应的终止数据块；并向OBU播发从该起始数据块到该终止数据块的数据块。
较佳的，RSU接收到的控制信令中还携带如下信息中的至少一个信息：
信息标识，是所述多个数据块的标识，用于表示需要播发的数据块在该多个数据块中，RSU可以根据该信息获知在该多个数据块中查找需要播发的起始数据块和终止数据块；
车道标识，用于标识当前车道，RSU可以根据该信息确定播发的数据块所应用的车道；
播发起始时间，用于表示播发数据块的起始时间，RSU可以根据该信息确定向OBU播发数据块的起始时间点;
播发结束时间，用于表示播发数据块的终止时间，RSU可以根据该信息确定向OBU播发数据块的结束时间点。
较佳的，若RSU接收到播发时间段发生重叠的多个针对不同车道的控制指令，则RSU在重叠时间段内采用时分方式交替播发多个控制指令所指示的数据块，具体可以参见实施例三中图4d的描述。
较佳的，为了实现多RSU联合动态播发数据的方案，RSU需要监听OBU播发的车辆行驶速度信息，根据监听到的信息按照预先设定的时间间隔向控制设备上报交通信息报告，该交通信息报告中携带该RSU覆盖范围内的车辆最大行驶速度。
下面结合具体实施例对本发明进行说明：
实施例一：
本实施例实现多RSU联合静态播发数据的方案，本方案中，由控制设备预先设定播发方案并下发给各个RSU，其原理如图4a所示。车联网中针对单车道的多RSU联合静态播发数据的处理方式为：
控制设备需要向OBU广播信息F；控制设备按照数据帧大小Smax将待发数据分割成N个数据块，最后一个数据块可能小于Smax；控制设备将分割好的数据块集F[1,N]发送给RSU。
控制设备根据当前车道r内所允许的最高车速Vmax计算各个RSU能够播发的数据块的数目：设车辆行驶方向为从RSU1至RSUn；RSU1,RSU2，...,RSUn的覆盖距离分别为D1,D2，...,Dn；RSU在数据帧大小为Smax时播发一个数据帧所需要的时间为T；各RSU在播发一个数据帧所需要的时间Vmax下能够播发的数据块的数目为Ni=(Di/Vmax)/T；
控制设备将N块数据块从第一块开始依次分配给RSU1,RSU2，...,RSUk，RSUk为最后一个参与发送的RSU；控制设备根据RSU数据块播发分配方案，生成相应的控制指令，并将相应的控制指令发送给各个RSU。控制指令的主要内容为六元组[F,R,Ns,Ne,Ts,Te]，其中F为信息标识，R为车道标识，Ns为起始数据块标识，Ne为终止数据块标识，Ts为播发起始时间，Te为播发结束时间。
RSU根据控制设备的播发指令在指定时间[Ts,Te]内循环播发信息F在区间[Ns,Ne]内的数据块。
OBU接收各个RSU所播发的信息块，并在离开整个播发区后将收到的数据块合并成完整的数据。
举例如下：
步骤一：待发送数据的大小=2048KB，数据帧大小Smax=0.5KB，则该待发送数据需被分割成N=2048/0.5=4096块；控制设备将分割好的数据块发送给各个RSU。
步骤二：当前车道r内所允许的最高车速Vmax=100km，车辆行驶方向为RSU1,RSU2,...,RSUn；其中RSU1的覆盖距离为400m，其他RSU覆盖距离均为500m；在Smax=0.5KB的情况下，RSU播发1帧所需时间为0.025s，则各RSU所能播发的数据块的数目为：
RSU1为(400/(100,000/3600))/0.025=576，
RSU2,RSU3，...,RSUn均为(500/(100,000/3600))/0.025=720。
在播发起始时间Ts=2012.10.01 00:00:00，终止时间Te=2012.10.02 23:59:59情况下，控制设备为各个RSU生成的控制指令分别为：
RSU1[f，r，1,576,012.10.01 00:00:00,2012.10.02 23:59:59]
RSU2[f，r，577,1296,012.10.01 00:00:00,2012.10.02 23:59:59]
RSU3[f，r，1297,2016,012.10.01 00:00:00,2012.10.02 23:59:59]
RSU4[f，r，2017,2736,012.10.01 00:00:00,2012.10.02 23:59:59]
RSU5[f，r，2737,3456,012.10.01 00:00:00,2012.10.02 23:59:59]
RSU6[f，r，3457,4096,012.10.01 00:00:00,2012.10.02 23:59:59]
控制设备将生成的控制指令分别发送给对应的RSU；
步骤三：RSU根据控制设备发送的控制指令在指定时间内循环播发指定的数据块。
步骤四：OBU接收各RSU播发的数据块。在经过RSU6后，将接收到的4096个数据块合并成一个完整的数据。
实施例二：
本实施例实现多RSU联合动态播发数据的方案，本方案中，能够根据道路交通的实际情况动态调整播发方案,其原理如图4b所示。车联网中针对单车道的多RSU联合动态播发数据的处理方式为：
控制设备需要向OBU广播信息F；控制设备按照数据帧大小Smax将待发数据分割成N个数据块，最后一个数据块可能小于Smax；控制设备将分割好的数据块集F[1,N]发送给RSU。
道路上的OBU以一定的时间间隔不断地广播其位置和行驶信息，例如，当前的位置、速度、行驶方向等。
RSU监听其天线覆盖范围内OBU所播发的信息，并按规定的时间间隔生成交通信息报告，该交通信息报告中含有三元组[t,r,v],t为报告生成时间，r为车道标识，v为有效的车辆最大行驶速度（除去超速行驶等情况）；RSU向控制设备上报生成的交通信息报告。
控制设备根据RSU上报的三元组[t,r,v]，获得路段r在t时刻的最高车速Vmax=MAX(v1,v2，...,vn)。
控制设备根据车道r内的最高车速Vmax计算各个RSU能够播发的数据块的数目：设车辆行驶方向为从RSU1至RSUn；RSU1,RSU2,...,RSUn的覆盖距离分别为D1,D2，...,Dn；RSU在数据帧大小为Smax时播发一个数据帧所需要的时间为T；各RSU在最高车速Vmax下所能播发的数据块的数目为Ni=(Di/Vmax)/T；
控制设备将N块数据块从第一块开始依次分配给RSU1,RSU2，...,RSUk，RSUk为最后一个参与发送的RSU；控制设备根据RSU数据块播发分配方案，生成相应的控制指令，并将相应的控制指令发送给各个RSU。控制指令的主要内容为六元组[F,R,Ns,Ne,Ts,Te]，其中F为信息标识，R为车道标识，Ns为起始数据块标识，Ne为终止数据块标识，Ts为播发起始时间，Te为播发结束时间。
RSU根据控制设备的播发指令在指定时间[Ts,Te]内循环播发信息F在区间[Ns,Ne]内的数据块。
OBU接收各个RSU所播发的数据块，并在离开整个播发区后将收到的数据块合并成完整的数据。
举例如下：
步骤一：待发送数据的大小=2048KB，数据帧大小Smax=0.5KB，则该待发送数据需被分割成N=2048/0.5=4096块；控制设备将分割好的数据块发送给各个RSU。
步骤二：道路上的OBU播发其行驶信息。
车道r内的RSU监听其天线覆盖范围内的OBU播发的行驶信息，并在规定的时间点2012.10.01 07:00:00采集道路上OBU所发送的实时速度；RSU上报在该时间点采集的最高非超速速度，如RSU1上报数据[2012.10.01 07:00:00,r,45]。
步骤三：控制设备根据RSU上报的速度数据获得车道r在2012.10.0107:00:00的最高车速Vmax=MAX(45,50，...,30)=50km。
车道r内的最高车速Vmax=50km，车辆行驶方向为RSU1,RSU2，...,RSUn；其中RSU1的覆盖距离为400m，其他RSU覆盖距离均为500m；在Smax=0.5KB的情况下，RSU播发1个数据帧所需的时间为0.025s，则各RSU能够播发的数据块的数目为：
RSU1为(400/(50,000/3600))/0.025=1152；
RSU2,RSU3，...,RSUn均为(500/(50,000/3600))/0.025=1440。
在播发起始时间Ts=2012.10.01 00:00:00，终止时间Te=2012.10.02 23:59:59情况下，控制设备为各个RSU生成的控制指令为：
RSU1[f，r，1,1152,012.10.01 07:00:00,2012.10.01 07:59:59]
RSU2[f，r，1153,2592,012.10.01 07:00:00,2012.10.01 07:59:59]
RSU3[f，r，2593,4032,012.10.01 07:00:00,2012.10.01 07:59:59]
RSU4[f，r，4033,4096,012.10.01 07:00:00,2012.10.01 07:59:59]
控制设备将生成的控制指令分别发送给对应的RSU；
步骤四：RSU根据控制设备发送的控制指令在给定时间内循环播发指定的数据块。
步骤五：OBU接收各RSU播发的数据块。在经过RSU6后，将接收到的4096个数据块合并成一个完整的数据。
步骤三中控制设备发送的控制指令的执行时间为1小时，结束后控制设备可根据道路实际情况即RSU上报的新的速度信息给出新的控制指令。
实施例三：
一个RSU覆盖车道的情况可能较为复杂，如只有一个行驶方向的单行道，有两个行驶方向的双向道，十字路口上的四方向车道等等。控制指令六元组[F,R,Ns,Ne,Ts,Te]中的车道标识R即为处理多车道情况而设立。例如，双向车道中的左向车道与右向车道必须分别标识，十字路口上的四方向的车道也需分别标识,其他车道情况以此类推。因为多RSU联合播发信息时RSU是有顺序关系的，所以播发信息时必须考虑车道的行驶方向。如图4c所示，右向车道的播发顺序是从RSUa至RSUb，而左向车道的播发顺序是从RSUb至RSUa。又因为各车道内车辆的行驶情况可能完全不同，所以不同车道完成一次联合播发所需的RSU数量也将不同。为使单个RSU能够处理多车道信息播发的问题，本方案采用时分方式使RSU能交替处理多车道信息的播发。
RSU多车道时分播发信息的基本原理是：控制设备需要为每个车道独立设定不同的控制指令，即六元组[F,R,Ns,Ne,Ts,Te]；若同一时段内有多条控制指令满足播发条件，则将播发时间按满足条件的车道数k分割成t1,t2,...,tk等k分，每个时间小段可发送一帧数据；RSU以每次一帧的方式循环交替播发属于各个车道的信息，即RSU在t1时段为车道R1服务，在t2时段为车道R2服务，在tk时段为车道Rk服务。具体的处理流程如图4d所示。
RSU管理着一个六元组[F,R,Ns,Ne,Ts,Te]指令集（比如有100条记录的表），并且有指针指向指令集中的某条指令，该指针初始指向第一个指令之前。针对每条指令，有指针指向该指令对应的待播发区间[Ns,Ne]中的某个数据块（上次播发的数据块），该指针初始指向待播发区间[Ns,Ne]的第一个数据块之前。此时：
步骤1：RSU获取当前时间t。
步骤2：RSU向下一条指令移动指针，若为表尾，则到步骤5；否则，判断指针当前指向的指令是否满足条件:Ts<=t<=Te，若不满足则重复步骤2。在找到满足条件的指令后，到步骤3。
步骤3：对于满足条件的指令，将该指令对应的待播发区间[Ns,Ne]的指针移向下一数据块，若成功即下一数据块不为空，则到步骤4；否则，到步骤6。
步骤4：RSU向OBU播发当前指针指向的数据块，返回步骤1。
步骤5：将指针移至表头之前，返回步骤1；
步骤6：将该指令对应的待播发区间[Ns,Ne]的指针移至待播发区间[Ns,Ne]的第一个数据块之前，返回步骤3。
采用时分方式播发多车道信息时，每车道上的播发能力将相应减弱。控制设备利用公式：Ni=((Di/Vmax)/T)/K计算每个RSU对各个车道所能播发的数据块的数目，其中Ni为RSUi对单个车道所能播发的数据块的数目，Di为RSUi的覆盖距离即所覆盖路段的长度，T为RSU播发一个数据帧所需要的时间，K为车道数。
参见图5，本发明实施例提供一种控制设备，该设备包括：
数据块发送单元50，用于根据预先设定的数据帧大小将待发送数据分割为多个数据块，并将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各路边设备RSU；
分配方案生成单元51，用于根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，并根据确定结果生成所述多个数据块的RSU分配方案；
控制指令发送单元52，用于根据所述RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块。
进一步的，所述数据块发送单元50用于：按照如下方法将待发送数据分割为多个数据块：
将待发送的数据分割为N个数据块，N为大于1的整数，其中，从第1个到第N-1个数据块的大小等于预先设定的数据帧大小，第N个数据块的大小等于或小于该数据帧大小。
进一步的，所述分配方案生成单元51用于：
按照如下公式确定第i个RSU能够播发的数据块的数目Ni，i为不小于1的整数：
Ni=(Di/Vmax)/T；
其中，Di为第i个RSU的覆盖距离，Vmax为当前车道内的最高车速，T为播发一个数据帧所需要的时间。
进一步的，所述分配方案生成单元51用于：按照如下方法生成所述多个数据块的RSU分配方案：
A、确定当前车道上RSU的总数目为n，当前车道的车辆行驶方向为从RSU1到RSUn；
B、若所述多个数据块中未被分配的数据块的数目不小于a，则将所述多个数据块中未被分配的前a个数据块分配给RSUj，否则，将所有未被分配的数据块分配给RSUj；j的初始值为1，a为RSUj能够播发的数据块的数目；
C、若所述多个数据块中未被分配的数据块不为0，则将j加1，并返回步骤B。
进一步的，所述控制指令发送单元52用于：
根据所述RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发携带起始数据块标识和终止数据块标识的控制信令；其中，
所述起始数据块标识指示该RSU需要播发的第一个数据块，所述终止数据块标识指示该RSU需要播发的最后一个数据块。
进一步的，所述控制信令中还携带如下信息中的至少一个信息：
信息标识，用于表示需要播发的数据块在所述多个数据块中；
车道标识，用于标识当前车道；
播发起始时间，用于表示播发数据块的起始时间;
播发结束时间，用于表示播发数据块的终止时间。
进一步的，所述分配方案生成单元51用于：
将预先设定的最高车速确定为当前车道内的最高车速；或者，
接收各RSU上报的交通信息报告，每个交通信息报告中携带对应RSU覆盖范围内的车辆最大行驶速度；选取接收到的各交通信息报告中车辆最大行驶速度的最大值，作为当前车道内的最高车速。
参见图6，本发明实施例提供一种路边设备RSU，该备包括：
数据块接收单元60，用于接收控制设备下发的对待发送数据分割后的多个数据块；
控制指令接收单元61，用于接收控制设备下发的控制指令，该控制指令指示该RSU所需要播发的数据块；
数据块播发单元62，用于根据所述控制指令的指示向车载设备OBU播发数据块。
进一步的，所述控制指令中携带起始数据块标识和终止数据块标识的控制信令；其中，所述起始数据块标识指示该RSU需要播发的第一个数据块，所述终止数据块标识指示该RSU需要播发的最后一个数据块；
所述数据块播发单元62用于：在所述多个数据块中查找所述起始数据块标识对应的起始数据块、以及所述终止数据块标识对应的终止数据块；并向OBU播发从该起始数据块到该终止数据块的数据块。
进一步的，所述控制信令中还携带如下信息中的至少一个信息：
信息标识，用于表示需要播发的数据块在所述多个数据块中；
车道标识，用于标识当前车道；
播发起始时间，用于表示播发数据块的起始时间;
播发结束时间，用于表示播发数据块的终止时间。
进一步的，所述数据块播发单元62用于：
若所述控制指令接收单元接收到播发时间段发生重叠的多个针对不同车道的控制指令，则RSU在重叠时间段内采用时分方式交替播发多个控制指令所指示的数据块。
进一步的，该设备还包括：
交通报告上报单元63，用于监听OBU播发的车辆行驶速度信息，根据监听到的信息按照预先设定的时间间隔向控制设备上报交通信息报告，该交通信息报告中携带该RSU覆盖范围内的车辆最大行驶速度。
综上，本发明的有益效果包括：
本发明实施例提供的方案中，控制设备将待发送数据分割为多个数据块后，将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各RSU，并根据各RSU能够播发的数据块的数目生成多个数据块的RSU分配方案，根据RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块，RSU则向OBU播发该控制指令所指示的数据块。可见，本方法实现了多个RSU联合播发待发送数据的多个数据块的方案，从而解决了车联网中多个RSU如何联合发送数据包的问题。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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 (24)

1.一种车联网中的数据播发控制方法，其特征在于，该方法包括：
控制设备根据预先设定的数据帧大小将待发送数据分割为多个数据块，并将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各路边设备RSU；
控制设备根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，并根据确定结果生成所述多个数据块的RSU分配方案；
控制设备根据所述RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制设备根据数据帧大小将待发送数据分割为多个数据块，具体包括：
控制设备将待发送的数据分割为N个数据块，N为大于1的整数，其中，从第1个到第N-1个数据块的大小等于预先设定的数据帧大小，第N个数据块的大小等于或小于该数据帧大小。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制设备根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，具体包括：
控制设备按照如下公式确定第i个RSU能够播发的数据块的数目Ni，i为不小于1的整数：
Ni＝(Di/Vmax)/T；
其中，Di为第i个RSU的覆盖距离，Vmax为当前车道内的最高车速，T为播发一个数据帧所需要的时间。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定结果生成所述多个数据块的RSU分配方案，具体包括：
A、确定当前车道上RSU的总数目为n，当前车道的车辆行驶方向为从RSU1到RSUn；
B、若所述多个数据块中未被分配的数据块的数目不小于a，则将所述多个数据块中未被分配的前a个数据块分配给RSUj，否则，将所有未被分配的数据块分配给RSUj；j的初始值为1，a为RSUj能够播发的数据块的数目；
C、若所述多个数据块中未被分配的数据块不为0，则将j加1，并返回步骤B。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制设备根据所述RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块，具体包括：
控制设备根据所述RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发携带起始数据块标识和终止数据块标识的控制信令；其中，
所述起始数据块标识指示该RSU需要播发的第一个数据块，所述终止数据块标识指示该RSU需要播发的最后一个数据块。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制信令中还携带如下信息中的至少一个信息：
信息标识，用于表示需要播发的数据块在所述多个数据块中；
车道标识，用于标识当前车道；
播发起始时间，用于表示播发数据块的起始时间；
播发结束时间，用于表示播发数据块的终止时间。
7.如权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，所述当前车道内的最高车速为预先设定的最高车速；或者，
控制设备按照如下方法确定当前车道内的最高车速：
控制设备接收各RSU上报的交通信息报告，每个交通信息报告中携带对应RSU覆盖范围内的车辆最大行驶速度；选取接收到的各交通信息报告中车辆最大行驶速度的最大值，作为当前车道内的最高车速。
8.一种车联网中的数据播发方法，其特征在于，该方法包括：
路边设备RSU接收控制设备下发的对待发送数据分割后的多个数据块，其中，多个数据块是控制设备根据预先设定的数据帧大小将待发送数据分割成的多个数据块；
RSU接收控制设备下发的控制指令，该控制指令指示该RSU所需要播发的数据块，其中，所述控制指令是控制设备根据RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发的控制指令，所述RSU分配方案是控制设备根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，并根据确定结果生成的所述多个数据块的RSU分配方案；
RSU根据所述控制指令的指示向车载设备OBU播发数据块。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制指令中携带起始数据块标识和终止数据块标识的控制信令；其中，所述起始数据块标识指示该RSU需要播发的第一个数据块，所述终止数据块标识指示该RSU需要播发的最后一个数据块；
所述RSU根据所述控制指令的指示向OBU播发数据块，具体包括：
RSU在所述多个数据块中查找所述起始数据块标识对应的起始数据块、以及所述终止数据块标识对应的终止数据块；并向OBU播发从该起始数据块到该终止数据块的数据块。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制信令中还携带如下信息中的至少一个信息：
信息标识，用于表示需要播发的数据块在所述多个数据块中；
车道标识，用于标识当前车道；
播发起始时间，用于表示播发数据块的起始时间；
播发结束时间，用于表示播发数据块的终止时间。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，若RSU接收到播发时间段发生重叠的多个针对不同车道的控制指令，则RSU在重叠时间段内采用时分方式交替播发多个控制指令所指示的数据块。
12.如权利要求8-11中任一所述的方法，其特征在于，在RSU接收控制设备下发的控制指令之前，进一步包括：
RSU监听OBU播发的车辆行驶速度信息，根据监听到的信息按照预先设定的时间间隔向控制设备上报交通信息报告，该交通信息报告中携带该RSU覆盖范围内的车辆最大行驶速度。
13.一种控制设备，其特征在于，该设备包括：
数据块发送单元，用于根据预先设定的数据帧大小将待发送数据分割为多个数据块，并将分割后的多个数据块发送给覆盖当前车道的各路边设备RSU；
分配方案生成单元，用于根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，并根据确定结果生成所述多个数据块的RSU分配方案；
控制指令发送单元，用于根据所述RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发控制指令，以指示该RSU所需要播发的数据块。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述数据块发送单元用于按照如下方法将待发送数据分割为多个数据块：
将待发送的数据分割为N个数据块，N为大于1的整数，其中，从第1个到第N-1个数据块的大小等于预先设定的数据帧大小，第N个数据块的大小等于或小于该数据帧大小。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述分配方案生成单元用于：
按照如下公式确定第i个RSU能够播发的数据块的数目Ni，i为不小于1的整数：
Ni＝(Di/Vmax)/T；
其中，Di为第i个RSU的覆盖距离，Vmax为当前车道内的最高车速，T为播发一个数据帧所需要的时间。
16.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述分配方案生成单元用于：按照如下方法生成所述多个数据块的RSU分配方案：
A、确定当前车道上RSU的总数目为n，当前车道的车辆行驶方向为从RSU1到RSUn；
B、若所述多个数据块中未被分配的数据块的数目不小于a，则将所述多个数据块中未被分配的前a个数据块分配给RSUj，否则，将所有未被分配的数据块分配给RSUj；j的初始值为1，a为RSUj能够播发的数据块的数目；
C、若所述多个数据块中未被分配的数据块不为0，则将j加1，并返回步骤B。
17.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述控制指令发送单元用于：
根据所述RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发携带起始数据块标识和终止数据块标识的控制信令；其中，
所述起始数据块标识指示该RSU需要播发的第一个数据块，所述终止数据块标识指示该RSU需要播发的最后一个数据块。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述控制信令中还携带如下信息中的至少一个信息：
信息标识，用于表示需要播发的数据块在所述多个数据块中；
车道标识，用于标识当前车道；
播发起始时间，用于表示播发数据块的起始时间；
播发结束时间，用于表示播发数据块的终止时间。
19.如权利要求13-18中任一所述的设备，其特征在于，所述分配方案生成单元用于：
将预先设定的最高车速确定为当前车道内的最高车速；或者，
接收各RSU上报的交通信息报告，每个交通信息报告中携带对应RSU覆盖范围内的车辆最大行驶速度；选取接收到的各交通信息报告中车辆最大行驶速度的最大值，作为当前车道内的最高车速。
20.一种路边设备RSU，其特征在于，该设备包括：
数据块接收单元，用于接收控制设备下发的对待发送数据分割后的多个数据块，其中，多个数据块是控制设备根据预先设定的数据帧大小将待发送数据分割成的多个数据块；
控制指令接收单元，用于接收控制设备下发的控制指令，该控制指令指示该RSU所需要播发的数据块，其中，所述控制指令是控制设备根据RSU分配方案向被分配数据块的RSU下发的控制指令，所述RSU分配方案是控制设备根据当前车道内的最高车速确定各RSU能够播发的数据块的数目，并根据确定结果生成的所述多个数据块的RSU分配方案；
数据块播发单元，用于根据所述控制指令的指示向车载设备OBU播发数据块。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述控制指令中携带起始数据块标识和终止数据块标识的控制信令；其中，所述起始数据块标识指示该RSU需要播发的第一个数据块，所述终止数据块标识指示该RSU需要播发的最后一个数据块；
所述数据块播发单元用于：在所述多个数据块中查找所述起始数据块标识对应的起始数据块、以及所述终止数据块标识对应的终止数据块；并向OBU播发从该起始数据块到该终止数据块的数据块。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述控制信令中还携带如下信息中的至少一个信息：
信息标识，用于表示需要播发的数据块在所述多个数据块中；
车道标识，用于标识当前车道；
播发起始时间，用于表示播发数据块的起始时间；
播发结束时间，用于表示播发数据块的终止时间。
23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述数据块播发单元用于：
若所述控制指令接收单元接收到播发时间段发生重叠的多个针对不同车道的控制指令，则RSU在重叠时间段内采用时分方式交替播发多个控制指令所指示的数据块。
24.如权利要求20-23中任一所述的设备，其特征在于，该设备还包括：
交通报告上报单元，用于监听OBU播发的车辆行驶速度信息，根据监听到的信息按照预先设定的时间间隔向控制设备上报交通信息报告，该交通信息报告中携带该RSU覆盖范围内的车辆最大行驶速度。
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