一种数据传输方法和设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种数据传输方法和设备。
背景技术
车联网系统中的业务可以分成三大类:道路安全类、交通效率类、信息娱乐类。其中,道路安全类业务是车联网系统中最主要也是最典型的业务。这一类业务的基本要求是:每一个车辆节点都需要可靠接收周围X米范围内其他车辆节点发送的安全信息,这里的距离与具体的应用以及场景相关。
车联网系统的道路安全类业务多采用自组织网络,其时隙资源分配机制主要有两类:一类是基于带冲突避免的载波监听多址(Carrier Sense MultipleAccess with Collision Avoidance,CSMA/CA)机制进行改进的;另外一类是基于时隙预约机制的。基于时隙预约机制中,一种较有代表性的是移动分时隙ALOHA(Mobile Slotted Aloha,MS-ALOHA)协议。它是一种基于动态时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)的分布式媒体接入控制(MediaAccess Control,MAC)协议,每N个时隙(slot)构成一个帧(Frame),每个帧中的时隙的编号为1~N,在帧之间循环往复。通常认为,车辆节点在一个时隙上发送了帧信息(Frame Information,FI)消息之后,就认为该时隙是自己占用的时隙,车辆节点在自己占用的时隙上会广播FI消息。
目前基于时隙预约的分布式算法中,同一时间每个时隙只允许一个车辆节点发送数据,即车辆节点之间采用时分复用(Time Division Multiplex,TDM),每个车辆节点单独占用一个子帧。这种按照一个较大的消息的大小来为所有不同大小的数据包分配相同大小时频资源的方式,会导致系统频谱利用率低,并且当车辆节点的数据包较小时,也会导致资源浪费,从系统容量角度考虑,会存在系统容量受限的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种选择时频资源的方法和设备,用于解决现有基于时隙预约的分布式算法,由于采用时分复用方式占用时频资源,而存在的系统频谱利用率低、资源浪费、系统容量受限的问题。
本发明实施例提供的一种数据传输方法,该方法包括:
第一节点从能够进行频分复用的时隙上对于所述第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的第一时频资源,其中,所述能够进行频分复用的时隙上除所述第一节点占用的时频资源之外的至少一个时频资源为第二节点占用的第二时频资源,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离;
所述第一节点在所述第一时频资源上,进行数据传输。
可选的,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离,包括:
所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数;或者
所述第一节点检测到所述第二节点占用的第二时频资源上的接收功率小于设定的第一功率阈值。
可选的,所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数包括:所述第一节点与所述第二节点为两跳节点。
可选的,该方法还包括:
所述第一节点确定出不存在能够进行频分复用的时隙后,从空闲时隙对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源,其中,所述空闲时隙上的所有子频带对于所述第一节点都是空闲的。
基于上述任一实施例,所述第一节点选择出所述第一节点占用的时频资源之后,该方法还包括:
所述第一节点确定出所述第一节点与所述第二节点频分复用失败后,所述第一节点重新选择所述第一时频资源。
作为一种可选的实现方式,所述第一节点确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
所述第一节点根据接收到的第三节点发送的用于指示所述第一节点与所述第二节点频分复用失败的通知信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
作为另一种可选的实现方式,所述第一节点确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
所述第一节点确定出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源;
若所述第一节点检测出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上的接收功率大于或等于设定的第二功率阈值,且所述第一节点在与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上能够成功解码所述第二节点发送的信息,所述第一节点确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
基于上述任一实施例,该方法还包括:
所述第一节点在除所述第一时频资源所在的时隙之外的其他时隙上,接收其他节点发送的信息;
所述第一节点确定出能够成功解码所述其他时隙上采用频分复用的任意两个节点发送的信息,所述第一节点确定所述任意两个节点频分复用失败,并向所述任意两个节点中的至少一个节点发送用于指示所述任意两个节点频分复用失败的通知信息。
可选的,所述第一节点确定所述任意两个节点频分复用失败,还包括:
所述第一节点确定出所述任意两个节点之间的空间隔离度小于或等于设定的门限值时,确定所述任意两个节点频分复用失败,其中,所述门限值大于或等于具有通信需求的节点间需满足的最大距离。
本发明实施例提供的一种节点设备,该设备包括:
处理模块,用于从能够进行频分复用的时隙上对于所述处理模块所属的第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的第一时频资源,其中,所述能够进行频分复用的时隙上除所述第一节点占用的时频资源之外的至少一个时频资源为第二节点占用的第二时频资源,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离;
收发模块,用于在所述第一时频资源上,进行数据传输。
可选的,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离,包括:
所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数;或者
所述处理模块检测到所述第二节点占用的第二时频资源上的接收功率小于设定的第一功率阈值。
可选的,所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数包括:所述第一节点与所述第二节点为两跳节点。
可选的,所述处理模块还用于:
确定出不存在能够进行频分复用的时隙后,从空闲时隙对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源,其中,所述空闲时隙上的所有子频带对于所述第一节点都是空闲的。
基于上述任一实施例,所述处理模块还用于:
确定出所述第一节点与所述第二节点频分复用失败后,重新选择所述第一时频资源。
作为一种可选的实现方式,所述处理模块确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
根据所述收发模块接收到的第三节点发送的用于指示所述第一节点与所述第二节点频分复用失败的通知信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
作为另一种可选的实现方式,所述处理模块确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
确定出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源;
若检测出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上的接收功率大于或等于设定的第二功率阈值,且在与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上能够成功解码所述第二节点发送的信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
基于上述任一实施例,所述收发模块还用于:在除所述第一时频资源所在的时隙之外的其他时隙上,接收其他节点发送的信息;
所述处理模块还用于:确定出能够成功解码所述其他时隙上采用频分复用的任意两个节点发送的信息,确定所述任意两个节点频分复用失败,并控制所述收发模块向所述任意两个节点中的至少一个节点发送用于指示所述任意两个节点频分复用失败的通知信息。
可选的,所述处理模块确定所述任意两个节点频分复用失败,还包括:
确定出所述任意两个节点之间的空间隔离度小于或等于设定的门限值时,确定所述任意两个节点频分复用失败,其中,所述门限值大于或等于具有通信需求的节点间需满足的最大距离。
本发明实施例提供的另一种节点设备,包括收发机、以及与该收发机连接的至少一个处理器,其中:
所述处理器,用于读取存储器中的程序,执行下列过程:
从能够进行频分复用的时隙上对于所述处理器所属的第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的第一时频资源,其中,所述能够进行频分复用的时隙上除所述第一节点占用的时频资源之外的至少一个时频资源为第二节点占用的第二时频资源,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离;
所述收发机,用于在所述第一时频资源上,进行数据传输。
可选的,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离,包括:
所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数;或者
所述处理器检测到所述第二节点占用的第二时频资源上的接收功率小于设定的第一功率阈值。
可选的,所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数包括:所述第一节点与所述第二节点为两跳节点。
可选的,所述处理器还用于:
确定出不存在能够进行频分复用的时隙后,从空闲时隙对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源,其中,所述空闲时隙上的所有子频带对于所述第一节点都是空闲的。
基于上述任一实施例,所述处理器还用于:
确定出所述第一节点与所述第二节点频分复用失败后,重新选择所述第一时频资源。
作为一种可选的实现方式,所述处理器确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
根据所述收发机接收到的第三节点发送的用于指示所述第一节点与所述第二节点频分复用失败的通知信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
作为另一种可选的实现方式,所述处理器确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
确定出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源;
若检测出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上的接收功率大于或等于设定的第二功率阈值,且在与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上能够成功解码所述第二节点发送的信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
基于上述任一实施例,所述收发机还用于:在除所述第一时频资源所在的时隙之外的其他时隙上,接收其他节点发送的信息;
所述处理器还用于:确定出能够成功解码所述其他时隙上采用频分复用的任意两个节点发送的信息,确定所述任意两个节点频分复用失败,并控制所述收发机向所述任意两个节点中的至少一个节点发送用于指示所述任意两个节点频分复用失败的通知信息。
可选的,所述处理器确定所述任意两个节点频分复用失败,还包括:
确定出所述任意两个节点之间的空间隔离度小于或等于设定的门限值时,确定所述任意两个节点频分复用失败,其中,所述门限值大于或等于具有通信需求的节点间需满足的最大距离。
本发明实施例提供的方法和设备中,第一节点从能够进行频分复用的时隙上对于所述第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的第一时频资源,并在所述第一时频资源上,进行数据传输,其中,所述能够进行频分复用的时隙上除所述第一节点占用的时频资源之外的至少一个时频资源为第二节点占用的第二时频资源,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离,从而实现了无通信需求的至少两个节点之间频分复用同一时隙,提高了系统频谱利用率,也提高了系统容量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种数据传输方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种节点设备的示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种节点设备的示意图。
具体实施方式
目前基于时隙预约的分布式算法方案都采用时分多址(Time DivisionMultiple Access,TDMA),每个车辆节点单独占用一个子帧,当车辆节点的数据包很小时,会导致资源浪费,更多的是系统容量受限。因此需要考虑FDMA,即多个用户通过频分复用资源,每一个用户只占用一部分带宽,提高资源利用率,提高系统容量。但是就需要解决带内泄露的问题:当多个车辆同时发射信号的情况下,某一个车辆如果与这多个车辆都存在通信需求,就需要同时接收来自不同车辆的信号,由于in-band emission的影响,一个用户的数据会对相邻频率资源内的其他用户的信号产生干扰。当信号的功率差大于一定值时,小的信号就会被大的信号所淹没。这个时候接收车辆就不能正确解码所有频分的发送信号,导致部分周围车辆丢失安全消息的问题,存在安全隐患。
本发明实施例通过在基于时隙预约的分布式算法中引入了频分复用的方式来占用时频资源,以使至少两个无通信需求的节点之间可以频分复用同一时隙上的不同时频资源,从而解决了现有基于时隙预约的分布式算法,由于采用时分复用方式占用时频资源,而存在的系统频谱利用率低、资源浪费、系统容量受限的问题。
为了说明本发明的技术方案,使用了“第一节点”、“第二节点”、“第三节点”等字样,对不同的车联网系统中的节点进行区分,但并不对节点的数量和操作优先级进行限制,第一节点表示车联网系统中任一节点,第二节点表示与第一节点频分复用同一时隙的节点,第三节点表示与第一节点和第二节点均不频分复用的节点。第二节点的数量可以是一个,也可以是两个或两个以上。第三节点的数量可以是一个,也可以是两个或两个以上,本发明实施例不对第三节点的数量进行限定。
为了说明本发明的技术方案,使用了“第一时频资源”、“第二时频资源”等字样,对不同的时频资源进行区分,但并不对时频资源的数量和操作优先级进行限制,第一时频资源表示第一节点占用的时频资源,第二时频资源表示第二节点占用的时频资源。
本发明实施例中,节点(包括第一节点、第二节点和第三节点)传输数据的方式是由系统配置的,包括以下两种:
一、对于需要传输的数据,节点采用初传+重传的方式,其中,重传次数可以是一次,也可以是两次或两次以上。
该方式下,每个节点的初传和重传所用的时频资源可以采用固定的传输pattern(图案),即节点的初传和重传所用的时频资源的位置是相关联的,只要知道该节点占用的任一时频资源,就可以知道该节点占用的其他时频资源的位置。例如,系统预先配置每个节点的初传和重传所用的时频资源的传输pattern,即确定了初传所用的时频资源后,根据初传和重传所用的时频资源的传输pattern,就可以确定出重传所用的时频资源。每个节点的初传和重传所用的时频资源也可以没有传输pattern,即节点的初传和重传所用的时频资源的位置是独立的。
该方式下,第一时频资源的数量为两个或两个以上,第二时频资源的数量为两个或两个以上。
二、对于需要传输的数据,节点采用仅传输一次的方式,即无重传。
该方式下,根据需要传输的数据的数据量大小和最小资源块能够承载的数据量的大小,有可能仅需要占用一个第一时频资源传输数据,也有可能需要占用至少两个第一时频资源来传输数据,此时,所述至少两个第一时频资源之间是相互独立的。第二节点的传输与第一节点类似,此处不再赘述。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。应当理解,此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种数据传输方法,如图1所示,该方法包括:
S11、第一节点从能够进行频分复用的时隙上对于所述第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的第一时频资源,其中,所述能够进行频分复用的时隙上除所述第一节点占用的时频资源之外的至少一个时频资源为第二节点占用的第二时频资源,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离;
S12、所述第一节点在所述第一时频资源上,进行数据传输。
本发明实施例中,第一节点从能够进行频分复用的时隙上对于所述第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的第一时频资源,并在所述第一时频资源上,进行数据传输,其中,所述能够进行频分复用的时隙上除所述第一节点占用的时频资源之外的至少一个时频资源为第二节点占用的第二时频资源,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离,从而实现了无通信需求的至少两个节点之间频分复用同一时隙,提高了系统频谱利用率,也提高了系统容量。
可选的,对于3跳外空间复用的系统,能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度为3跳,即相距3跳及3跳以上的节点间可以复用同一时频资源;我们一般认为满足设定的最大距离要求的节点间就会具有通信需求,可以通过节点间的距离来判定节点间是否存在通信需求,具有通信需求的节点间需满足的最大距离可以为具体的地理位置之间的距离,例如,具有通信需求的节点间需满足的最大距离为100米,则距离小于100米的两个节点间具有通信需求,也可以是空间隔离度,例如,互为一跳节点的两个节点间具有通信需求。
本发明实施例中,若所述第一时频资源和所述第二时频资源的数量为至少两个,则所述第一节点与所述第二节点之间的频分复用方式包括以下两种:
方式一、所述第一节点与所述第二节点采用完全频分,即所述第一节点占用的每个第一时频资源所在的时隙与所述第二节点占用的一个不同的第二时频资源所在的时隙为同一时隙。
举例说明,例如,第一节点与第二节点均采用初传+重传的方式传输数据,则第一节点初传占用的第一时频资源所在的时隙与第二节点初传占用的第二时频资源所在的时隙为同一时隙,第一节点重传占用的第一时频资源所在的时隙与第二节点重传占用的第二时频资源所在的时隙也为同一时隙。又如,第一节点与第二节点均采用仅传输一次的方式传输数据,则第一节点占用的第一时频资源所在的时隙与第二节点占用的第二时频资源所在的时隙为同一时隙。
方式二、所述第一节点与所述第二节点采用部分频分,即所述第一节点占用第一时隙资源中至少存在一个第一时频资源,其所在的时隙与所述第二节点占用的所有第二时频资源所在的时隙均为不同的时隙。
举例说明,第一节点与第二节点均采用初传+重传的方式传输数据,第一节点初传和重传占用的第一时频资源中的至少一个第一时频资源所在的时隙与第二节点初传和重传占用的第二时频资源所在的时隙为不同时隙。
本发明实施例中,对于所述第一节点是空闲的子频带是指该子频带未被任何节点占用,或者该子频带被与所述第一节点相距至少三跳的节点占用。
本发明实施例中,S11中所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离,包括以下两种实现方式:
方式1、所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数,即通过所述第一节点与所述第二节点的位置关系来判定所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度是否满足上述要求。
该方式下,所述第一节点从能够进行频分复用的时隙上对于所述第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源,具体为:
所述第一节点从与所述第一节点相距设定跳数的节点占用的时隙上对于所述第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源。
可选的,所述第一节点可以根据接收到的帧信息(FI)消息,确定出所述第一节点与其他节点之间的空间隔离度,选择与所述第一节点相距设定跳数的节点进行频分复用。
可选的,所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数包括:所述第一节点与所述第二节点为两跳节点。
方式2、所述第一节点检测到所述第二节点占用的第二时频资源上的接收功率小于设定的第一功率阈值,即通过底层检测接收功率来判定所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度是否满足上述要求,并确定所测量的时频资源是空闲还是占用。
该方式下,所述第一节点从能够进行频分复用的时隙上对于所述第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源,具体为:
所述第一节点从检测到的接收功率小于设定的第一功率阈值的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源。
本发明实施例中,该方法还包括:
所述第一节点确定出不存在能够进行频分复用的时隙后,从空闲时隙对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源,其中,所述空闲时隙上的所有子频带对于所述第一节点都是空闲的。
具体的,第一节点优先选择能够进行频分复用的时隙中选择空闲的时频资源占用,在确定出不存在能够进行频分复用的时隙后,再从空闲时隙对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源。
基于上述任一实施例,S11中所述第一节点选择出所述第一节点占用的时频资源之后,该方法还包括:
所述第一节点确定出所述第一节点与所述第二节点频分复用失败后,所述第一节点重新选择所述第一时频资源。
在实施中,所述第一节点确定出所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括以下两种可选的实现方式:
方式一、所述第一节点通过测量第二时频资源上的接收功率,以确定所述第一节点与所述第二节点是否频分复用失败,具体为:
所述第一节点确定出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源;
若所述第一节点检测出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上的接收功率大于或等于设定的第二功率阈值,且所述第一节点在与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上能够成功解码所述第二节点发送的信息,所述第一节点确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
举例说明,所述第一节点先通过底层检测接收功率,以确定是否存在与所述第一节点频分复用同一时隙的第二节点,在检测出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上的接收功率大于或等于设定的第二功率阈值,确定存在与所述第一节点频分复用同一时隙的第二节点;
所述第一节点在确定出存在与所述第一节点频分复用同一时隙的第二节点后,再通过在与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上是否能够解码成功,来判定频分复用是否成功;若所述第一节点在与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上能够成功解码所述第二节点发送的信息,所述第一节点确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败;若所述第一节点在与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上不能成功解码所述第二节点发送的信息,所述第一节点确定所述第一节点与所述第二节点可以继续频分复用同一时隙。
该方式适用于第一节点占用的第一时隙资源的数量为至少两个且第二节点占用的第二时隙资源的数量为至少两个的场景。
方式二、通过与所述第一节点和所述第二节点均不频分复用同一时隙的第三节点判定所述第一节点与所述第二节点是否频分复用失败,具体为:
所述第一节点根据接收到的第三节点发送的用于指示所述第一节点与所述第二节点频分复用失败的通知信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
该方式下,所述第三节点在除所述自身占用的时频资源所在的时隙之外的其他时隙上,接收第一节点和第二节点发送的信息;
所述第三节点确定出能够成功解码所述第一节点和所述第二节点发送的信息,确定所述第一节点和所述第二节点频分复用失败,并向所述第一节点和/或所述第二节点发送用于指示所述第一节点和所述第二节点频分复用失败的通知信息。
进一步,所述第三节点确定出能够成功解码所述第一节点和所述第二节点发送的信息后,进一步判定所述第一节点和所述第二节点之间的空间隔离度是否满足频分复用的要求;若满足,则确定所述第一节点和所述第二节点可以继续频分复用同一时隙;若不满足,则确定所述第一节点和所述第二节点频分复用失败。
该方式适用于第一节点占用的第一时隙资源的数量为至少一个且第二节点占用的第二时隙资源的数量为至少一个的场景。
基于上述任一实施例,所述第一节点还会作为第三方节点来判定其他节点的频分复用是否成功。具体如下:
所述第一节点在除所述第一时频资源所在的时隙之外的其他时隙上,接收其他节点发送的信息;
所述第一节点确定出能够成功解码所述其他时隙上采用频分复用的任意两个节点发送的信息,所述第一节点确定所述任意两个节点频分复用失败,并向所述任意两个节点中的至少一个节点发送用于指示所述任意两个节点频分复用失败的通知信息。
可选的,所述第一节点确定所述任意两个节点频分复用失败,还包括:
所述第一节点确定出所述任意两个节点之间的空间隔离度大于或等于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,或者小于或等于具有通信需求的节点间需满足的最大距离,所述第一节点确定所述任意两个节点频分复用失败。
具体的,所述第一节点确定出能够成功解码所述其他时隙上采用频分复用的任意两个节点发送的信息后,进一步判定所述任意两个节点之间的空间隔离度是否满足频分复用的要求;若满足,则所述任意两个节点可以继续频分复用同一时隙;若不满足,则所述任意两个节点频分复用失败。
本发明实施例还提供了频分复用方式下,节点发送FI消息和维护时隙状态表(向量)的原则。
节点发送的帧信息(Frame Information,FI)称为:FI消息,也可简称为FI;FI消息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;FI消息中每个时隙对应的占用状况信息中给出的三类信息,即:时隙占用状态、资源临时标识(Source Temporary Identier,STI)、优先级信息,分别称为:每个时隙的时隙信息域中包含的时隙占用状态子域、STI子域、优先级子域;
FI消息发送时,通常当系统不确定绝对时间参考点情况下,FI消息中的第一个时隙信息域指示FI消息的发送时隙对应的时隙信息,第二个时隙信息域指示FI消息的发送时隙的前一个时隙对应的时隙信息,依次类推;当系统确定绝对时间参考点的情况下,FI消息中各时隙信息域可以按约定方式排列,如FI消息中第一个时隙信息域对应时隙0。
时隙对应的检测域是指占用该时隙发送的FI消息中该时隙对应的时隙信息域,“非检测域”是指非占用该时隙发送的FI中该时隙对应的时隙信息域。
需要说明的是,上述描述方式只是为了后续描述方便而规定,当然也可以采用其他的描述方式。
下面以车联网系统中的任一节点(即第一节点)为例进行说明。
一、第一节点发送FI消息的过程。
FI消息的内容以所述第一节点占用的主时频资源的所在的时隙的编号、或者以所述第一节点占用的第一时频资源组成的时隙资源集合为单位进行表征,如使用该时隙资源集合中初传占用的第一时隙资源的编号表征该时隙资源集合,其中,所述第一节点占用的主时频资源为所述第一节点占用的任一第一时频资源,所述第一节点占用的辅时频资源为所述第一节点占用第一时频资源中除所述任一第一时频资源之外的其他第一时频资源。
FI消息的发送:在所述第一节点占用的任一第一时频资源上发送FI消息。
如果相互关联的话,即初传占用的第一时频资源和重传占用的第一时频资源采用固定pattern的方式,第一节点的位置是确定的,第一节点感知的FI信息也是确定的,这样FI消息可以只携带一个。即虽然业务消息是在所有第一时频资源上都发送,但可以只在其中的一个第一时频资源上发送FI消息,另外的第一时频资源上发送纯业务数据。
二、第一节点的时隙状态表(向量)的维护。
第一节点根据接收到的其他节点发送的FI消息进行映射,得到自身当前维护的时隙状态表(向量),每个时隙状态表(向量)维护的是所有的时隙对应的时隙信息;第一节点将接收到的FI消息映射到真实的时隙上,并进行记录,以得到自身当前维护的时隙状态表(向量)。第一节点在需要发送FI消息时,根据自身当前所维护的时隙状态表(向量)进行映射,得到所需发送的FI消息。第一节点发送FI消息时。可以以时频资源为单位进行映射,也可以以时频资源集合为单位进行映射。
对初/重传的合并接收原则:对于其他节点的初/重传,第一节点任一成功接收一次,则确定自身成功接收到其他节点传输的数据(可以进一步考虑合并增益),即无需特殊处理,只要成功接收一次就反馈成功,无论是在初传(如主时频资源)所在时隙上接收成功,还是在重传(如辅时频资源)所在时隙上接收成功。
下面通过三个具体实施例,对本发明实施例提供的一种数据传输方法进行说明。
实施例1:本实施例基于接收到的FI消息选择所占用的时频资源,以部分频分方式为例。
假设每个节点重传一次,即每个节点的传输包括一次初传和一次重传。系统预先配置的初/重传时频资源对如表1所示,X1表示一个初/重传时频资源对,X2表示一个初/重传时频资源对。
表1
|
时隙1 |
时隙2 |
时隙3 |
时隙4 |
时隙5 |
子频带1 |
节点A |
节点A |
X1 |
X1 |
X |
子频带2 |
节点B |
X2 |
节点B |
X2 |
X |
子频带3 |
X |
X |
X |
X |
X |
表中,X表示空闲时频资源,空闲时频资源中有X1,X2两个初/重传时频资源对,都表示确定的时频资源对。
节点C在选择占用的时频资源时,优先考虑频分,包括两种方式:
方式1:若节点之间有FI消息交互,对于3跳外空间复用的系统,互为2跳的节点之间可以频分复用同一时隙。
方式2:若没有跳数信息,则通过接收功率来粗略判定。
对于X1所示的初/重时频资源对,节点C需要确定节点B与自己是否满足频分复用的要求,即节点B与节点C之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离。如果节点间有FI消息交互,则根据跳数信息确定是否满足频分复用的要求;如果节点间没有FI消息交互,则根据接收功率来大致估计两个节点之间的距离(接收总功率大于资源空闲门限(存在节点B,只是节点C解码不出来而已),但是小于可复用门限(节点B距离节点C比较远),且节点B所占的时隙3上其它时频资源块上是可以确定是空闲的),进而确定是否可以频分。
对于节点A类似处理。
假定节点C与节点A之间的距离满足频分复用要求。
与节点B之间的距离不满足频分复用要求。
则节点C考虑与节点A进行频分复用,选择X2时频资源对。
若节点间采用完全频分方式,基本过程是类似的,这里不再赘述。
实施例2:本实施例用于说明时频资源维护过程,以完全频分方式为例。
针对已经频分复用的两个节点A和节点B,其各自占用的时频资源如表2所示。
表2
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时隙1 |
时隙2 |
时隙3 |
时隙4 |
时隙5 |
子频带1 |
节点A |
节点A |
节点D |
节点D |
X |
子频带2 |
节点B |
节点B |
X |
X |
X |
子频带3 |
X |
X |
X |
X |
X |
表中,X表示空闲时频资源,由于节点A和节点B之间采用频分复用方式占用同一时隙,则说明节点A和节点B彼此都没有通信需求。
通过第三方(即节点D)判定节点A和节点B是否可以继续频分复用,具体如下:
对于节点A,假设节点D通过底层测量判定出时隙1和/或时隙2上的接收功率,确定有节点占用该时频资源对。进一步,需要在时隙1和时隙2上进行接收和解码。在两个时频资源中的任一个时频资源解码成功,则认为该时频资源对解码成功。
假设节点D在时隙1上解码失败,在时隙2上解码成功,则节点D判定对节点A发送的信息解码成功,并在自身当前所维护的时隙状态表(向量)中记录节点A在时隙1和时隙2都解码成功。
节点D对于节点B的接收过程与节点A的接收过程是类似的,从此不再赘述。
假设节点D可以同时解码成功节点A和节点B发送的信息,则节点D可以通过计算两个节点之间的距离来判定节点A和节点B是否频分复用失败。
实施例3:本实施例给出了子带个数比较少的时候,不考虑重传的场景。
节点间的频分复用如表3所示,节点A与节点B采用频分复用占用时隙1,节点C与节点D采用频分复用占用时隙2,表中X表示空闲的时频资源。
表3
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时隙1 |
时隙2 |
时隙3 |
时隙4 |
时隙5 |
子频带1 |
节点A |
节点C |
X |
X |
X |
子频带2 |
节点B |
节点D |
X |
X |
X |
节点E在选择时频资源时,选择距离自身比较远的节点所占用的时隙进行频分复用。频分复用的时隙的选择原则与考虑重传方式下是一致的,即依据FI消息或者接收功率来判定。频分复用失败的判定与考虑重传方式下是类似的,由于无重传,只能采用第三方判定的方式。
上述方法处理流程可以用软件程序实现,该软件程序可以存储在存储介质中,当存储的软件程序被调用时,执行上述方法步骤。
基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种节点设备,由于该设备解决问题的原理与图1所示的一种数据传输方法相似,因此该设备的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种节点设备,如图2所示,该设备包括:
处理模块21,用于从能够进行频分复用的时隙上对于所述处理模块21所属的第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的第一时频资源,其中,所述能够进行频分复用的时隙上除所述第一节点占用的时频资源之外的至少一个时频资源为第二节点占用的第二时频资源,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离;
收发模块22,用于在所述第一时频资源上,进行数据传输。
可选的,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离,包括:
所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数;或者
所述处理模块21检测到所述第二节点占用的第二时频资源上的接收功率小于设定的第一功率阈值。
可选的,所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数包括:所述第一节点与所述第二节点为两跳节点。
可选的,所述处理模块21还用于:
确定出不存在能够进行频分复用的时隙后,从空闲时隙对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源,其中,所述空闲时隙上的所有子频带对于所述第一节点都是空闲的。
基于上述任一实施例,所述处理模块21还用于:
确定出所述第一节点与所述第二节点频分复用失败后,重新选择所述第一时频资源。
作为一种可选的实现方式,所述处理模块21确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
根据所述收发模块22接收到的第三节点发送的用于指示所述第一节点与所述第二节点频分复用失败的通知信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
作为另一种可选的实现方式,所述处理模块21确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
确定出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源;
若检测出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上的接收功率大于或等于设定的第二功率阈值,且在与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上能够成功解码所述第二节点发送的信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
基于上述任一实施例,所述收发模块22还用于:在除所述第一时频资源所在的时隙之外的其他时隙上,接收其他节点发送的信息;
所述处理模块21还用于:确定出能够成功解码所述其他时隙上采用频分复用的任意两个节点发送的信息,确定所述任意两个节点频分复用失败,并控制所述收发模块22向所述任意两个节点中的至少一个节点发送用于指示所述任意两个节点频分复用失败的通知信息。
可选的,所述处理模块21确定所述任意两个节点频分复用失败,还包括:
确定出所述任意两个节点之间的空间隔离度小于或等于设定的门限值时,确定所述任意两个节点频分复用失败,其中,所述门限值大于或等于具有通信需求的节点间需满足的最大距离。
下面结合优选的硬件结构,对本发明实施例提供的节点设备的结构、处理方式进行说明。
在图3的实施例中,节点设备包括收发机31、以及与该收发机31连接的至少一个处理器32,其中:
所述处理器32,用于读取存储器33中的程序,执行下列过程:
从能够进行频分复用的时隙上对于所述处理器32所属的第一节点是空闲的子频带对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的第一时频资源,其中,所述能够进行频分复用的时隙上除所述第一节点占用的时频资源之外的至少一个时频资源为第二节点占用的第二时频资源,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离;
所述收发机31,用于在所述第一时频资源上,进行数据传输。
其中,在图3中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器32代表的一个或多个处理器和存储器33代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机31可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。针对不同的用户设备,用户接口34还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
处理器32负责管理总线架构和通常的处理,存储器33可以存储处理器32在执行操作时所使用的数据。
可选的,所述第一节点与所述第二节点之间的空间隔离度小于能够复用同一时频资源的节点间需满足的最小空间隔离度,且大于具有通信需求的节点间需满足的最大距离,包括:
所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数;或者
所述处理器32检测到所述第二节点占用的第二时频资源上的接收功率小于设定的第一功率阈值。
可选的,所述第一节点与所述第二节点相距设定的跳数包括:所述第一节点与所述第二节点为两跳节点。
可选的,所述处理器32还用于:
确定出不存在能够进行频分复用的时隙后,从空闲时隙对应的时频资源中,选择出所述第一节点占用的时频资源,其中,所述空闲时隙上的所有子频带对于所述第一节点都是空闲的。
基于上述任一实施例,所述处理器32还用于:
确定出所述第一节点与所述第二节点频分复用失败后,重新选择所述第一时频资源。
作为一种可选的实现方式,所述处理器32确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
根据所述收发机31接收到的第三节点发送的用于指示所述第一节点与所述第二节点频分复用失败的通知信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
作为另一种可选的实现方式,所述处理器32确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败,包括:
确定出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源;
若检测出与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上的接收功率大于或等于设定的第二功率阈值,且在与所述第一时频资源所在的时隙为不同时隙的第二时频资源上能够成功解码所述第二节点发送的信息,确定所述第一节点与所述第二节点频分复用失败。
基于上述任一实施例,所述收发机31还用于:在除所述第一时频资源所在的时隙之外的其他时隙上,接收其他节点发送的信息;
所述处理器32还用于:确定出能够成功解码所述其他时隙上采用频分复用的任意两个节点发送的信息,确定所述任意两个节点频分复用失败,并控制所述收发机31向所述任意两个节点中的至少一个节点发送用于指示所述任意两个节点频分复用失败的通知信息。
可选的,所述处理器32确定所述任意两个节点频分复用失败,还包括:
确定出所述任意两个节点之间的空间隔离度小于或等于设定的门限值时,确定所述任意两个节点频分复用失败,其中,所述门限值大于或等于具有通信需求的节点间需满足的最大距离。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
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。