CN105075296B - 定位式网络服务 - Google Patents
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Abstract
一种向服务区域内的多个移动终端提供网络服务的方法,其中,所述移动终端被布置为与蜂窝通信网络通信,所述服务区域是被蜂窝通信网络覆盖的地理区域的一部分,所述方法包括以下步骤:利用网栅线定义网栅,所述网栅通过由网栅线框住的一个或更多个网格覆盖服务区域;确定是否存在由于沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格而产生的、且不与服务区域重叠的至少一个分割网格;基于所述确定沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格;以及在覆盖服务区域的分割网格中提供网络服务。
Description
技术领域
本发明涉及向被布置为与蜂窝通信网络通信的多个移动终端提供网络服务。本发明具体涉及在覆盖服务区域的网栅(grid)的网格(tile)中提供网络服务,其中,要在所述服务区域中提供所述网络服务。本发明还涉及相应的网络实体、相应的网络系统、相应的计算机程序以及相应的计算机程序产品。
背景技术
已知在蜂窝通信网络(诸如蜂窝无线电话网络)中提供所谓的基于位置的服务(LBS)。这种服务通常包括例如利用基于卫星的定位系统(GPS、Galileo、Glonass等)和/或移动定位系统(MPS)估计移动终端的位置的机制。已知所述LBS机制实现基于车辆(移动终端)或用户的位置来进行内容传送。基于对移动终端的位置的认知,可以将特定的基于位置的服务提供给所述移动终端,例如,针对即将到来的道路交通危险的警报消息或更换路线以避免交通阻塞的指示。在这些示例中,用户是载有各自的移动终端的车辆。
还已知利用所谓的小区广播服务(CBS)来广播信息,以将信息散布给一个或更多个小区内的移动终端。各个移动终端必须启用对各个广播信道的监听。已知将宽带广播提供给移动终端的所谓的多媒体广播和多播服务(MBMS)。
蜂窝通信网络中的这种数据通信是通过使用由移动终端触发的请求响应通信机制、或使用短消息服务(SMS)和多媒体消息服务访问(MMS)的点对点(P2P)数据通信来主导的。此外,引入所述LBS技术或前述广播技术以实现丰富的请求响应通信。
LBS的一个可能的实施方式使用由交叉的网栅线形成的网栅来定义由网栅线框住的网格或网栅场。通常,四条网栅线形成至少一个类正方形、矩形或类任何四边形的网格。网栅、网栅线和网格可被定义为使得利用一个或更多个网格覆盖给定服务区域。所述服务区域可包括要在其中所述网络服务的任意形状的一个或更多个连续区域。一个示例可以是覆盖道路交叉口的圆形服务区域。一般来说,服务区域独立于网栅、网栅线,因而也独立于网格。
这种网络服务可涉及指示网栅线的位置和延伸的信息、指示移动终端已经穿越了网栅线(即,指示移动终端已经进入了特定网格)的穿越信息、以及用于保持跟踪哪些移动终端当前在给定网格内的网格信息。所述关于网栅线的信息可被传达给移动终端,从而移动终端可以检测到穿越一条网栅线。这种穿越可触发产生所述穿越信息并将所述穿越信息发送到网络侧(例如负责的目标网络实体)。相应地,网络侧可保持跟踪哪些移动终端在哪些网格中以维持所述网格信息。
当网络服务是要将任何信息(例如诸如交通危险警报之类的消息)发送到当前在给定服务区域内的部分或所有移动终端时,其可以参考网格信息以确定所有移动终端在覆盖特定服务区域的网格内。参考所述信息还可以产生对所有目标移动终端的识别。因此,随后可仅将消息发送到这些目标移动终端,以确保寻址到了正确的终端(例如,可被警报影响的终端),并且同时确保避免与服务区域外的移动终端进行不必要的通信。
这种传统构思通常部署具有固定尺寸的网格,从而恒定数量的网格覆盖给定服务区域。结合图2A示出相应的示例性情况,其中,由交叉网栅线1101至1105形成的四个网格101、102、103和104覆盖示例性服务区域200。在这种情况下,假设网格是恒定的,且不考虑在服务区域和实际网格之间的任何具体关系。例如,图2A的网格104仅覆盖服务区域200的一小部分。不管怎样,实际的网格尺寸会对信令容量和/或消息开销产生显著影响。结果,网络服务所需要的整体带宽可能取决于网格尺寸。例如,消息可被发送到网格104内的所有终端,即使位于网格104内的大多数终端可能不在服务区域200内。
因此,需要一种考虑网络服务的所需带宽(即无线电和处理资源)对实际网格尺寸的依赖性来提供网络服务的方法、相应的网络实体、网络系统、计算机程序和计算机程序产品。期望这样的方案,这是因为需要更少的带宽,从而节省所有者的总成本等等。
发明内容
上述传统构思的问题和缺点通过独立权利要求的主题来解决。在从属权利要求中限定进一步的优选实施例。
根据本发明的一方面,提供一种向服务区域内的多个移动终端提供网络服务的方法,其中,所述移动终端被布置为与蜂窝通信网络通信,所述服务区域是被蜂窝通信网络覆盖的地理区域的一部分。该方法包括以下步骤:利用网栅线定义网栅,所述网栅通过由网栅线框住的一个或更多个网格覆盖服务区域;确定是否存在由于沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格而产生的、且不与服务区域重叠的至少一个分割网格;基于所述确定沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格;以及在覆盖服务区域的分割网格中提供网络服务。
根据本发明的另一方面,提供一种向服务区域内的多个移动终端提供网络服务的网络实体,其中,所述移动终端被布置为与蜂窝通信网络通信,所述服务区域是被蜂窝通信网络覆盖的地理区域的一部分。所述网络实体包括处理单元,所述处理单元被配置为:利用网栅线定义网栅,所述网栅通过由网栅线框住的一个或更多个网格覆盖服务区域;确定是否存在由于沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格而产生的、且不与服务区域重叠的至少一个分割网格;基于确定是否存在至少一个分割网格而沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格;以及在覆盖服务区域的分割网格中提供网络服务。
根据本发明的另一方面,提供一种网络系统,在所述网络系统中,网络服务被提供给多个移动终端,其中,所述网络系统包括本发明的实施例之一的网络实体。
根据本发明的另一方面,提供一种包括代码的计算机程序,所述代码在处理单元上执行时指示处理单元执行本发明的方法实施例。
根据本发明的另一方面,提供一种存储代码的计算机程序产品,所述代码在处理单元上执行时指示处理单元执行本发明的方法实施例。
附图说明
为了更好地理解本发明构思而呈现本发明的实施例,但是所述实施例不应被视为限制本发明,现在将参照附图对实施例进行描述,在附图中:
图1A示出根据本发明实施例的网络服务的场内实现的示意性表示;
图1B示出根据本发明另一实施例的网络系统架构的示意图;
图2A至图2C示出利用本发明实施例的以线分割网格的示意方式;
图3示出信令和载荷相对于时间的可能时间演化;
图4A和图4B按照广播容量相对于时间示出了不同广播场景;
图5示出本发明的方法实施例的流程图表示;
图6示出根据本发明的另一实施例的与网络通信的网络实体的示意图。
具体实施方式
首先,利用在图1A中示出的行驶中的车辆的示例来描述定位式网络服务(LBS)的基本构思。在该示例中,车辆11、12和13沿诸如多车道高速路之类的道路行驶。车辆可以访问卫星支持的定位服务40,诸如已知为全球定位系统(GPS)、Galileo、Glonass的服务或允许确定终端的地理位置的其它服务。对该服务40的访问可能要求在每台车辆11、12和13上装备适于从一个或更多个卫星接收信号并根据接收的信号来计算指示地理位置的信息的设备。网络服务可能涉及利用网栅线1001、1002、1003和1004来定义网栅,所述网栅覆盖将要在其中给移动终端提供网络服务的服务区域。网栅包括由各条交叉的网栅线形成的网格(诸如网格100)。
如图所示,车辆11将要穿越网栅线1003。车辆11基于从定位服务40检索的位置信息以及对网栅线100的位置和延伸的认知来确定所述穿越。这可以触发产生穿越信息,并通过无线电基站20经由相关通知91(消息)将该穿越信息发送到网络侧30。从而网络侧可以知晓刚刚进入网格100的车辆11。
因此,能够维持针对至少一个网格100的网格信息,所述信息包括一个或更多个终端(这里指的是车辆11和12上的终端)在位于网格100内时的识别信息。一般来说,术语车辆、用户和移动终端被同义使用,这是因为用户可以持有移动终端,并且移动终端可以在由用户操作的车辆上,从而在本发明的上下文中,车辆、用户和移动终端的地理位置通常是一致的。
一旦网络服务是要将载荷消息发送到目标移动终端,其可以参考网格信息以确定所有目标终端。通过这种方式,载荷消息92可以被特定地发送到车辆11和12,而不需要与车辆12执行通信。一个示例可以是通知网格100内的滑道路状况、或一般的在车辆11和12前方的任何危险X。由于车辆13已经经过了危险X并且在网格100之外,因此不向该车辆发送消息92。通过这种方式,不仅节省了带宽,还使得车辆13的驾驶员不会因为接收实际不感兴趣的消息92而分心。不管怎样,以上构思确保对各个载荷消息感兴趣的所有移动终端接收到各个通知92,而其它终端不会被与他们不相关的信息打扰/分心。
图1B示出根据本发明另一实施例的网络系统架构的示意图。具体地,可以如图2中给出的示例在操作者的网络系统中部署网络服务,其中,图2示出UMTS环境中的概图作为示例性部署。除了蜂窝网络的核心网301和RAN(无线电接入网络)302之外,其还示出由网络实体310提供的网络服务的一部分,其中,将结合各个实施例更具体地描述网络实体310。此外,可以涉及操作者的网络中的其它子系统和节点303,其中,这些其它子系统和节点303可包括小区广播中心(CBC)、移动定位系统(MPS)和/或广播多播服务中心(BM-SC)。所示核心网301可包括网关GPRS支持节点(GGSN)、服务GPRS支持节点(SGSN)和/或归属位置寄存器(HLR)。
为了提供网络服务,可进一步采用服务实体304,服务实体304将所谓的GeoCast(地理播报)消息(地理消息(GeoMessaging))发送到系统并通过系统将其发送到车辆11、12等。另一方面,车辆可将它们的上行链路消息直接发送给服务,并且此外,车辆通过发送上述穿越信息来保持它们的位置与网栅数据库同步。服务304可以在操作者网络的内部(即,操作者网络的一部分)或者是各个域,从而通过采用网络实体310提供去往任何服务区域的任何载荷。
此外,示出的架构还允许服务304在操作者域的外部,这意味着服务304不属于操作者域。通过这种方式,不能访问被内部维持的网格信息的外部操作者可以例如结合网络实体310独立地操作服务304。结果,关于谁在哪里(即,哪些移动终端在哪个网格中)的敏感信息不需要离开网络操作者域。然而同时,外部服务304通过注册到操作者的网络并例如提供去往给定服务区域的一些载荷来提供网络服务。然后,由实体310内部实现该载荷到该服务区域中的移动终端的实际转发,而不需要服务304访问网格信息。
一般而言,假设给定区域内的车辆密度对网栅间隔没有影响,而仅对网络需要提供的容量(带宽和无线电、通信和处理资源)有影响。本发明的实施例设想监视服务区域到网栅网格的映射,并且例如如果由网格映射的区域与服务区域之比大于阈值,则考虑沿更接近的网栅线的网格的分割。进而,任何分割网格都在随时间变化,并且如果在超时时间段(例如1小时)内没有做出类似的分割决定,则网格被再次合并。通过该方法,网栅的粒度以及针对定位的网络负载相对于当前(地理消息)使用模式保持最优。
可以推迟或立即进行以上分割处理。对于立即分割,通过网栅间隔更新消息向网格内的所有车辆通知分割。所述网栅间隔更新消息可以是指示网栅线的位置和延伸的某种形式的上述消息,然而现在与更接近的网栅线相关。因此,车辆将相应地发送它们的位置更新。在推迟情况下,不发送额外的网栅间隔更新消息,而仅新进入“旧”网格的车辆才知道密集的网栅间隔。此时,指示更接近的网栅线的位置和延伸的信息被传送给这些车辆。推迟方法将导致网栅间隔的平滑变换,而不会在网络负载中产生峰值。对于网格的合并,推迟方法最有意义。
图2A至图2C示出利用本发明实施例的以线分割网格的示意方式。结合图2A示出的传统情况是本发明实施例的可能的起始点。具体地,交叉网栅线1101、1102、1103、1104和1105形成网格101、102、103和104。服务区域200被网格101至104覆盖。图2B示出在沿更接近的网栅线1111、1112、1113和1114分割网格之后产生分割网格111至122的情况。从图2C中可以看出,分割网格112、113、115、116、117、119、120和121足以覆盖服务区域200。因此,这种分割导致服务区域200到网栅的网格的更有效的映射。
一般来说,减小网格尺寸将减少用户面消息(载荷)的量,这是因为不需要给剩余分割网格111、114、118、122和123至126内的所有车辆或终端提供载荷。然而,减小网格尺寸还引起信令增加,伴有对针对网格的无线电基础设施容量的可能约束。涉及的参数还包括网格中的客户端的数量、载荷消息大小(从几字节到若干千字节)以及载荷消息频率。例如,如果载荷很小(只有几十字节),但是涉及网栅间隔更新的信令相对大得多(几KB),则需要考虑分割的有效性。此外,频繁的小消息可能没有频繁的大消息那么麻烦。
在本上下文中,可以基于单个客户端执行关于在载荷侧上的节省的估计。随后网格中的更多客户端将对节省(保持恒定的相对节省和随着车辆密度而线性增加的绝对节省)产生影响。因此,车辆密度越高,估计的精确度越高。
将在C-ITS应用服务器(C-ITS AS)知晓所谓的服务区域(SA)和地理消息使能器(GeoMessaging Enabler)知晓网格的示例性情况中描述以上分割处理。C-ITS是针对协同智能交通系统的缩写,其应用覆盖很多道路交通的不同场景,并且其实体在基础设施、车辆和便携式装置中。相关的功能性通信涉及各种通信技术,诸如ad-hoc通信(例如,在ETSI标准化的ITS-G5、等同于在ISO标准化的CALM M5)、在ISO标准化的红外(IR)以及诸如毫米无线电波、蜂窝网络通信(例如,UMTS、LTE和其它代)的其它通信技术。地理消息使能器例如是爱立信公司的Geolocation Messaging(TM)系统。
C-ITS AS SA和地理消息使能器网格分别等同于本发明的其它实施例的服务区域和网格。取决于特定的C-ITS AS配置,可以将服务区域定义为静态、固定形状或动态(即,其在下一条消息中改变形状和/或位置)。关于对分割因子的考虑,因子2(即,2乘2的分割网格)是优选的。该情况对应于结合图2A和图2B示出的分割。然而,也可采用其它因子(诸如3),但是这种分割会变得更加难以处理,因为网栅变得更加零碎。
一般而言,对于相对较小的SA(与网格尺寸相比),由网格分割获得的节省较大。对于永久或静态的目标区域而言这是合理的,从而C-ITS AS应通知地理消息使能器关于服务区域是静态还是动态的。在静态SA的情况下,用于确定可能的稍后合并的计时器不应快速随时间变化,因为不存在会干扰网格的分割的动态处理。
此外,C-ITS AS应在地理消息使能器处注册静态SA,并提供关于使用模式的信息,包括例如平均消息频率、消息尺寸或载荷带宽。在注册之后,SA可被识别,并且可因此通过GUID参考(全球唯一ID)被访问。C-ITS AS通过使用这些GUID寻址这些目标(服务)区域。一股而言,SA的复杂形状相比于更简单的形状可能需要更多的信令,这是因为例如具有矩形网格的矩形SA可以更简单地处理。
在下文中,描述对分割利益的具体计算。这可以例如结合对网格是否被分割的确定而应用于本发明的实施例中。再次,图2A中示出的情况用作起始点,其中,数值S1表示服务区域200的区域,而数值S表示覆盖服务区域的网格101、102、103和104的总区域,并且数值S2表示开销S2=S-S1。
在描绘分割之后的情况的图2B中,覆盖服务区域的网格112、113、115、116、117和119至121的总区域可以被标识为S’。可以立即看出,残差开销S2’=S’-S1明显比在分割之前的开销S2小。开销减小没有覆盖服务区域200的网格111、114、118、122和123至126的总区域S2S。结合图2C强调该情况,其中,S’以对角线阴影的方式示出,S2S以竖直线阴影的方式示出。网格分割节省S2S(即,网格分割的残差开销的减小)是S与S’之差,因此,S2S=S-S’。
关于信令,现在考虑在一个网格中的每时间单位(秒)的位置(LOC)消息的数量。当车辆穿越网栅线时,LOC消息将作为上述穿越信息被发送。为了简洁,仅考虑进入网格的车辆。此外,假设分割因子是2,其将行驶距离缩短一半以到达下一个网格。当以平均速度行驶时,该分割网格将LOC消息的数量翻倍。L是网格的边界线长度,并且P是区域的总边界线长度(即,网格的周长或所有L的总和)。
因此,可在分割之后如下定义:
L’=0.5×L; (1)以及
P’=4×L’=4×0.5×L=2×L; (2)
因此,在分割之后,总的边界线将变为原始网格的2倍长,并且将产生原始网格的2倍数量的LOC消息。如果(通过网格分割达到的)信令负载比(通过网格分割达到的)载荷的节省大,则网格分割本身是无意义的。相关处理可相应地确定不执行网格分割。
然而,LOC消息可以非常小,例如,在一些通常实施方式中仅为100字节。同时,如果区域中的车辆的数量已知或者可被估计,则可以很好地估计信令负载。此外,可考虑平均车辆速度以用于统计目的和基于历史的估计。如果已知进入网格的车道的总数量,则可获得信令负载的绝对最大值。对于例如2秒的车辆安全距离(基于时间域):
LOC_MAX=(车道数量)/2。 (3)
假设高速路交叉口位于网格内,则各个方向上的三条车道将产生最大的(4×3)/2=6LOC/s。这将是在任何可能的交通情况中最大的数值。
另一方面,针对这种高速路交叉口网格的信令载荷可以接近最大600字节/s。更保守的猜测将是1KB/s(B=字节),以防还发生GRID更新。还假设存在最大的在网格边界线的每50米一个车道交叉(在基础设施密度高的市区)。针对边界线长度为1km的网格(即,面积为1km2的网格)执行涉及的最大信令的估计。在网格边界线的每50米一条车道的以上密度的情况下,在1km上存在
LOC_MAX=(20车道×4侧边)/2=40LOC/s。 (4)
从以上可知,针对1km2网格内的信令的最大带宽BW_MAX可被估计为4KB/s。
另一方面,在50米的最小网格尺寸中的最大信令的估计为LOC_MAX=4/2=2LOC/s=200B/s。即使在这种小网格(50米×50米)包括大的3车道的道路交叉口的情况下,最大信令的估计将是:LOC_MAX=12/2=6LOC/s=600B/s。
在载荷节省方面,可以考虑网格中的车辆数量。这可涉及保持在地理消息使能器中的针对每个网格的统计以及以上数值S2S,即,指示可以节省多少分割网格的任何数值。具体地,在四个分割网格中的三个分割网格是S2S的一部分的情况下,与原始网格相比,关于被寻址的终端可以实现75%的节省。在四个分割网格中的两个分割网格是S2S的一部分的情况下,与原始网格相比,关于被寻址的终端可以实现50%的节省。最后,在四个分割网格中的一个分割网格是S2S的一部分的情况下,与原始网格相比,关于被寻址的的终端仅可以实现25%的节省。一般而言,假设车辆均匀地分布在网格中。在假设一个网格中的车辆的统计学分布的情况下,车辆的数量可以与网格尺寸相关。然而,这仅对于大网格而非小网格有效。不管怎样,网格越大,统计的精确度会越高。
在下文中,给出考虑相应网格尺寸为500m×500m的500米网栅的另一示例。假没在网格中的所有被寻址车辆的信令载荷在网格分割之前是最大8KB/s。在网格分割之后,假设信令载荷是16KB/s。此外,假设网格中的载荷是24KB/s。
在50%网格节省(即,四个分割网格中的两个分割网格是S2S的一部分)的情况下,载荷将是12KB/s。在该情况下的网格分割的总增益将是12KB/s-8KB/s=4KB/s。按照百分比的概念,总节省是12.5%(4KB/s/(24KB/s+8KB/s))。假设针对网格分割决定的阈值是X%但是低于12.5%,则地理消息使能器将执行网格分割,而对于X>12.5的情况,不执行网格分割。
图3按照Mbit/分钟(轴801)相对于以分钟为单位的时间(轴802)示出了信令820和载荷810的可能时间演化。
再次参照图2C,分割网格可具有特别的指定名称,其将反映原始网格名称。例如,网格101可具有关联名称“T106”。由于网格101被分割为四个网格,因此产生的网格111、112、115和116可被命名为“T106a”、“T106b”、“T106c”和“T106d”。当时效计时器失效时,分割网格可被容易地重新组合(合并)为名称为“T106”的网格101。如果名称为“T106b”的网格112也被分割,则新分割的四个网格的名称可分别为“T106ba”、“T106bb”、“T106bc”和“T106bd”。可递归地应用这种命名法。统计学目的可能需要额外的网格名称(标识符)。不管怎样,网格已经被它们的坐标和尺寸清楚地定义,因此通过专用名称的命名是可选的。
在下文中,考虑动态服务区域。具体地,可以在以下方面得到改进:动态网格尺寸在信令、载荷和负载平衡上的节省。在此情况下,将在每次消息到来时都进行分割决定。随着在信令侧上的改善,针对分割决定的一个运行时间参数可以是当前载荷。已知的载荷交通模式越好,做出的决定就越精确。
如上所述,本发明的实施例可采用所谓的时效计时器,其失效将导致先前分割的网格重新合并。然而,对于永久、静态目标区域的情况,如果手头存在关于使用模式的信息,则不需要时效计时器。如果不可获得所述信息但是如果可以获得交通统计,则可使用高时效计时器值。再次,已知的载荷交通模式越好,关于分割做出的决定就越精确。进而,与更不精确的决定相比,更精确的决定可使用更长的时效计时器值。然而,一般而言,在不被使用的情况下,注册的SA时效计时器应该失效。
此外,还可应用诸如最小网格尺寸和减小位置更新频率之类的准则。例如,GPS的有效精确度为10米,因此该尺寸将是绝对最小网格尺寸。此外,在平均速度是40km/h且网格尺寸是650米的情况下,车辆可在60秒内穿过网格。因此,最小网格尺寸可以被设置为100米,并且在此情况下,每台车辆每10秒发生LU(位置更新)。
通过分割网格,可以以增加的信令为代价来节省一些载荷。信令和载荷两者都取决于网格(服务区域)中的车辆的数量。针对1km2网格,最大载荷被计算为4KB/s。从以上计算中可以推出,通过每次分割,该数值被翻倍。此外,为了统计目的,可能需要收集地图数据库,并推断网格何时与道路的车道相交。此外,还可能需要执行其它统计,例如,统计每秒和每网格的LOC消息的数量。
根据另一实施例,可以考虑有多少条道路线与原始网格相交。可以从例如2秒的最小安全距离(基于时间域)推导出每秒和每车道存在最大0.5LOC消息。如果给服务区域赋予标识符(ID),则可针对每个ID收集统计值。如果新分割的网格需要时效计时器,则这种统计测量会是有益的并且因而应该被收集。
一般而言,涉及的数据库应包括/存储以下信息和相应实体:网格ID、网格坐标、网格尺寸、时效计时器、包括预计算的被统计学分割的SA到网格的映射的SA数据库寄存器、SA时效计时器、SA GUID、平均载荷(例如,以按照滑动窗口的每分钟的Mbit为单位)、网格分割阈值(例如,以百分比[%]为单位)、旧网格ID、新网格ID、每次网格分割的载荷节省(例如,按照统计学意义,当节省导致分割决定时才是节省)、以及残差开销(应该是一个SA的属性)。此外,可在特定时间段内例如在地理消息使能器中保持数据库历史。此外,可以以滑动平均(例如,在一分钟窗口中)保持绝对载荷统计值。
在下文中,描述将网格分割传输给车辆的方面。可以假设在一个网栅中,可以同时存在100至1000个不同的服务区。因此将服务区域的尺寸相对于相应网格区域进行交叉比较是重要的。如果存在大量开销,则可以考虑网格(例如因子为2)的分割以减小开销,其中,这种网格分割与基础设施或可用无线电信道的数量无关。在考虑了网格分割之后,计算可能的节省:如果可实现的节省在预定义阈值以上,则确定网格分割并且实际上可以例如在地理消息使能器中执行网格分割。对于静态SA,可以在注册时做出相应的分割决定。
如果C-ITS AS提供关于使用的信息,则可以立即执行网格分割。如果否,则仅存储映射并基于交通统计决定分割。任何网格分割将仅影响从C-ITS AS发送的未来消息。然而,不管怎样,车辆应该知晓网格分割,基本有两种方法来告知车辆:
首先,可以采用广播来向车辆通知分割。该选项将导致信令负载中的峰值,这是因为必须同时或在给定(短的)时间段中向给定数量的终端通知分割。将峰值信令负载定义为阈值会是有用的,其中,峰值信令负载与特定区域中的网络容量(例如,200B/终端)相关。图4A按照广播容量(轴803)相对于以秒为单位的时间(轴804)示出了这种场景。
如果广播选项导致峰值信令负载高于阈值,则可如图4B所示以波或时隙发送广播。这种处理能够平缓峰值信令负载。对于相关计算,可以考虑以下参数的一个或更多个:要被发送用于广播的消息的最大数量;特定网格中的目标的数量;波/时隙的数量。
例如,如果针对一个网格中的峰值负载的指定阈值是每秒每小区中可以达到1000个客户端,并且在所述网格中存在2500个客户端,则可以执行以下计算:(1)相对于峰值负载的20%的安全余量:可以寻址80%×小区中的1000客户端/秒=小区中的800客户端/秒;(2)在网格中存在总共2500个客户端;(3)2500/800=3.125意味着需要四个波或时隙(在前三个波中,将到达800个客户端,并且在第四个波中将到达剩下的100个客户端)。作为示例,可以考虑德国的情况,其平均车辆密度是140车辆/km2,该数字从5千万台车辆以及375000km2得来。然而,这将包括所有车辆,即,不仅包括道路上的车辆,还包括停放以及当前未被使用的车辆。
第二选项是在穿越新的网格边界时通知车辆(所谓的“懒惰分割”)。在此情况下,不需要广播消息,但是,当新车辆穿过边界并到达新分割的网格时,在地理消息使能器/寄存器和各个车辆之间将发生信令交换。该方法也能够平缓在网格分割中涉及的信令。
图5示出本发明的方法实施例的流程图表示。该方法实施例用于将网络服务提供给服务区域中的多个移动终端,其中,所述移动终端被布置为与蜂窝通信网络通信,所述服务区域是由蜂窝通信网络覆盖的地理区域的一部分。所述方法包括步骤S10,在步骤S10,利用网栅线定义网栅,其中,网栅通过由网栅线框住的一个或更多个网格来覆盖服务区域。方法包括步骤S20,在步骤S20,确定是否存在由于沿更接近的网栅线分割一个或更多个网格而产生的、且不与服务区域重叠的至少一个分割网格。所述方法包括步骤S30,在步骤S30,基于所述确定沿更接近的网栅线分割一个或更多个网格。所述方法还包括步骤S40,在步骤S40,在覆盖服务区域的分割网格中提供网络服务。
图6示出根据本发明另一实施例的与网络通信的网络实体的示意图。在本发明的情况下,实体可以是以下任意一个:专用硬件、由多个处理和任务使用的共享硬件、分布的单个或共享硬件的集合。以这种方式,涉及的处理单元以及可能的存储器单元可以是专用的、共享的或分布的。
根据本实施例,网络实体310配置为向服务区域中的多个移动终端提供网络服务,其中,所述移动终端被布置为与蜂窝通信网络通信,所述服务区域是由蜂窝通信网络覆盖的地理区域的一部分。网络实体310包括可执行存储在存储器单元312中的代码的处理单元311。以这种方式,代码可指示处理单元311进行如下操作:利用网栅线定义网栅,其中,网栅通过由网栅线框住的一个或更多个网格覆盖服务区域;确定是否存在由于沿更接近的网栅线分割一个或更多个网格而产生的、且不与服务区域重叠的至少一个分割网格;基于确定是否存在至少一个分割网格而沿更接近的网栅线分割一个或更多个网格;在覆盖服务区域的分割网格中提供网络服务。网络实体310还可包括通信单元313,通信单元313配置为与网络系统(诸如本发明的其它实施例的网络30)通信。
本发明的示例可提供相比于传统技术的若干优点。具体地,使网格尺寸适应动态状况可使得节省系统/服务的所有者的总成本,从而将需要更少的带宽。此外,可以收集之前不可获得的统计数据。此外,可以实现更精确的地理寻址和/或针对静态SA的更容易的寻址。
虽然已经描述了具体实施例,但是它们仅用于提供对由独立权利要求限定的本发明的更好的理解,而不应被视为限制。
Claims (61)
1.一种向服务区域内的多个移动终端提供网络服务的操作网络实体的方法,其中,所述移动终端被布置为与蜂窝通信网络通信,所述服务区域是被蜂窝通信网络覆盖的地理区域的一部分,所述方法包括以下步骤:
利用网栅线定义网栅,所述网栅通过由网栅线框住的一个或更多个网格覆盖服务区域;
响应于移动终端之一穿越网栅线之一接收来自所述移动终端之一的穿越信息;
通过参考用于确定所有目标移动终端的所述一个或更多网格发送载荷消息;
确定是否存在由于沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格而产生的、且不与服务区域重叠的至少一个分割网格;
基于所述确定沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格;以及
在覆盖服务区域的分割网格中提供网络服务,
其中所述方法还包括步骤:估计通过沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格所产生的通信资源的节省,所述通信资源与传输穿越信息和传输载荷消息相关,其中,所述分割还基于所述估计的结果。
2.如权利要求1所述的方法,还包括步骤:监视服务区域到所述网格的映射。
3.如权利要求2所述的方法,其中,所述分割还基于服务区域的尺寸与所述一个或更多个网格的尺寸之比与预定义阈值的比较。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,还包括以下步骤:
向移动终端提供指示网栅线的地理位置的网栅信息;
基于所述网栅信息和所述多个移动终端中的一个移动终端的位置信息,响应于所述一个移动终端穿越网栅线而产生穿越信息;
保存针对至少一个网格的网格信息,所述网格信息包括当基于所述穿越信息所述一个移动终端位于所述一个网格内时的所述一个移动终端的标识信息;以及
基于所述网格信息向所述一个移动终端发送载荷消息。
5.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,其中,所述估计还考虑针对与基于服务区域内的道路布局来传输穿越信息相关的通信资源的最大值。
6.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,其中,所述估计还考虑针对与基于所述一个或更多个网格和/或服务区域内的移动终端的数量来传输载荷消息相关的通信资源的最大值。
7.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,其中,所述估计还考虑与传输穿越信息和传输载荷消息相关的通信资源的时间演化。
8.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,其中,更接近的网栅线将所述一个或更多个网格分别分割为2×2个分割网格。
9.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,其中,所述分割考虑基于当移动终端在服务区域、所述一个或更多个网格和所述一个或更多个分割网格中的任意一个内时的所述移动终端的速度的针对分割网格的最小尺寸。
10.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,还包括步骤:合并分割网格。
11.如权利要求10所述的方法,其中,所述合并基于时效计时器,所述时效计时器指示从沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格开始所经过的时间。
12.如权利要求10所述的方法,还包括步骤:向移动终端通知分割网格的合并。
13.如权利要求12所述的方法,其中,当移动终端穿越网栅线或更接近的网栅线时,向移动终端通知分割网格的合并。
14.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,还包括步骤:向移动终端通知沿更接近的网栅线分割了所述一个或更多个网格。
15.如权利要求14所述的方法,其中,当移动终端穿越网栅线或更接近的网栅线时,向移动终端通知沿更接近的网栅线分割了所述一个或更多个网格。
16.如权利要求14所述的方法,其中,在分割之后立即向移动终端通知沿更接近的网栅线分割了所述一个或更多个网格。
17.如权利要求12所述的方法,其中,所述通知是通过到移动终端的广播来实现的。
18.如权利要求17所述的方法,其中,将与广播相关的通信资源与阈值进行比较,其中,所述广播基于所述比较以时隙来实现。
19.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,其中,服务区域是C-ITS应用服务器服务区域之一。
20.如权利要求1至3中的任意一项所述的方法,其中,网栅场和分割网栅场是地理消息使能器的网栅场。
21.一种向服务区域内的多个移动终端提供网络服务的网络实体,其中,所述移动终端被布置为与蜂窝通信网络通信,所述服务区域是被蜂窝通信网络覆盖的地理区域的一部分,所述网络实体包括处理单元,所述处理单元被配置为:
利用网栅线定义网栅,所述网栅通过由网栅线框住的一个或更多个网格覆盖服务区域;
响应于移动终端之一穿越网栅线之一接收来自所述移动终端之一的穿越信息;
通过参考用于确定所有目标移动终端的所述一个或更多网格发送载荷消息;
确定是否存在由于沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格而产生的、且不与服务区域重叠的至少一个分割网格;
基于确定是否存在至少一个分割网格而沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格;以及
在覆盖服务区域的分割网格中提供网络服务,
其中所述处理单元还被配置为:估计通过沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格所产生的通信资源的节省,所述通信资源与传输穿越信息和传输载荷消息相关,其中,所述分割还基于所述估计的结果。
22.如权利要求21所述的网络实体,其中所述处理单元还被配置为:监视服务区域到所述网格的映射。
23.如权利要求22所述的网络实体,其中,所述分割还基于服务区域的尺寸与所述一个或更多个网格的尺寸之比与预定义阈值的比较。
24.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中所述处理单元还被配置为:
向移动终端提供指示网栅线的地理位置的网栅信息;
基于所述网栅信息和所述多个移动终端中的一个移动终端的位置信息,响应于所述一个移动终端穿越网栅线而产生穿越信息;
保存针对至少一个网格的网格信息,所述网格信息包括当基于所述穿越信息所述一个移动终端位于所述一个网格内时的所述一个移动终端的标识信息;以及
基于所述网格信息向所述一个移动终端发送载荷消息。
25.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中,所述估计还考虑针对与基于服务区域内的道路布局来传输穿越信息相关的通信资源的最大值。
26.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中,所述估计还考虑针对与基于所述一个或更多个网格和/或服务区域内的移动终端的数量来传输载荷消息相关的通信资源的最大值。
27.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中,所述估计还考虑与传输穿越信息和传输载荷消息相关的通信资源的时间演化。
28.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中,更接近的网栅线将所述一个或更多个网格分别分割为2×2个分割网格。
29.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中,所述分割考虑基于当移动终端在服务区域、所述一个或更多个网格和所述一个或更多个分割网格中的任意一个内时的所述移动终端的速度的针对分割网格的最小尺寸。
30.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中所述处理单元还被配置为:合并分割网格。
31.如权利要求30所述的网络实体,其中,所述合并基于时效计时器,所述时效计时器指示从沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格开始所经过的时间。
32.如权利要求30所述的网络实体,其中所述处理单元还被配置为:向移动终端通知分割网格的合并。
33.如权利要求32所述的网络实体,其中,当移动终端穿越网栅线或更接近的网栅线时,向移动终端通知分割网格的合并。
34.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中所述处理单元还被配置为:向移动终端通知沿更接近的网栅线分割了所述一个或更多个网格。
35.如权利要求34所述的网络实体,其中,当移动终端穿越网栅线或更接近的网栅线时,向移动终端通知沿更接近的网栅线分割了所述一个或更多个网格。
36.如权利要求34所述的网络实体,其中,在分割之后立即向移动终端通知沿更接近的网栅线分割了所述一个或更多个网格。
37.如权利要求32所述的网络实体,其中,所述通知是通过到移动终端的广播来实现的。
38.如权利要求37所述的网络实体,其中,将与广播相关的通信资源与阈值进行比较,其中,所述广播基于所述比较以时隙来实现。
39.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中,服务区域是C-ITS应用服务器服务区域之一。
40.如权利要求21至23中的任意一项所述的网络实体,其中,网栅场和分割网栅场是地理消息使能器的网栅场。
41.一种向服务区域内的多个移动终端提供网络服务的网络实体,其中,所述移动终端被布置为与蜂窝通信网络通信,所述服务区域是被蜂窝通信网络覆盖的地理区域的一部分,所述网络实体包括处理器和存储器,所述存储器包含包括能够由处理器执行的指令的程序,所述处理器被配置为使得所述网络实体:
利用网栅线定义网栅,所述网栅通过由网栅线框住的一个或更多个网格覆盖服务区域;
响应于移动终端之一穿越网栅线之一接收来自所述移动终端之一的穿越信息;
通过参考用于确定所有目标移动终端的所述一个或更多网格发送载荷消息;
确定是否存在由于沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格而产生的、且不与服务区域重叠的至少一个分割网格;
基于确定是否存在至少一个分割网格而沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格;以及
在覆盖服务区域的分割网格中提供网络服务,
其中所述处理器还被配置为使得所述网络实体:估计通过沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格所产生的通信资源的节省,所述通信资源与传输穿越信息和传输载荷消息相关,其中,所述分割还基于所述估计的结果。
42.如权利要求41所述的网络实体,其中所述处理器还被配置为使得所述网络实体:监视服务区域到所述网格的映射。
43.如权利要求42所述的网络实体,其中,所述分割还基于服务区域的尺寸与所述一个或更多个网格的尺寸之比与预定义阈值的比较。
44.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中所述处理器还被配置为使得所述网络实体:
向移动终端提供指示网栅线的地理位置的网栅信息;
基于所述网栅信息和所述多个移动终端中的一个移动终端的位置信息,响应于所述一个移动终端穿越网栅线而产生穿越信息;
保存针对至少一个网格的网格信息,所述网格信息包括当基于所述穿越信息所述一个移动终端位于所述一个网格内时的所述一个移动终端的标识信息;以及
基于所述网格信息向所述一个移动终端发送载荷消息。
45.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中,所述估计还考虑针对与基于服务区域内的道路布局来传输穿越信息相关的通信资源的最大值。
46.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中,所述估计还考虑针对与基于所述一个或更多个网格和/或服务区域内的移动终端的数量来传输载荷消息相关的通信资源的最大值。
47.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中,所述估计还考虑与传输穿越信息和传输载荷消息相关的通信资源的时间演化。
48.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中,更接近的网栅线将所述一个或更多个网格分别分割为2×2个分割网格。
49.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中,所述分割考虑基于当移动终端在服务区域、所述一个或更多个网格和所述一个或更多个分割网格中的任意一个内时的所述移动终端的速度的针对分割网格的最小尺寸。
50.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中所述处理器还被配置为使得所述网络实体:合并分割网格。
51.如权利要求50所述的网络实体,其中,所述合并基于时效计时器,所述时效计时器指示从沿更接近的网栅线分割所述一个或更多个网格开始所经过的时间。
52.如权利要求50所述的网络实体,其中所述处理器还被配置为使得所述网络实体:向移动终端通知分割网格的合并。
53.如权利要求52所述的网络实体,其中,当移动终端穿越网栅线或更接近的网栅线时,向移动终端通知分割网格的合并。
54.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中所述处理器还被配置为使得所述网络实体:向移动终端通知沿更接近的网栅线分割了所述一个或更多个网格。
55.如权利要求54所述的网络实体,其中,当移动终端穿越网栅线或更接近的网栅线时,向移动终端通知沿更接近的网栅线分割了所述一个或更多个网格。
56.如权利要求54所述的网络实体,其中,在分割之后立即向移动终端通知沿更接近的网栅线分割了所述一个或更多个网格。
57.如权利要求52所述的网络实体,其中,所述通知是通过到移动终端的广播来实现的。
58.如权利要求57所述的网络实体,其中,将与广播相关的通信资源与阈值进行比较,其中,所述广播基于所述比较以时隙来实现。
59.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中,服务区域是C-ITS应用服务器服务区域之一。
60.如权利要求41至43中的任意一项所述的网络实体,其中,网栅场和分割网栅场是地理消息使能器的网栅场。
61.一种网络系统,其中,网络服务被提供给多个移动终端,所述网络系统包括如权利要求21至60中的任意一项所述的网络实体。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |