CN106685608B - 一种车路协同通信系统的资源调度方法、装置及节点 - Google Patents

一种车路协同通信系统的资源调度方法、装置及节点 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种车路协同通信系统的资源调度方法、装置及节点，本发明根据节点位置信息，确定节点间的运动趋势，进行时频资源的空间复用，避免频繁调整时频资源，减少了时频资源分配的信令开销，并提高了系统时频资源的利用率。

Description

一种车路协同通信系统的资源调度方法、装置及节点
技术领域
本发明涉及车路协同通信系统，具体涉及一种车路协同通信系统的资源调度方法、装置及节点。
背景技术
车路协同是采用无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。
车路协同通信系统需要实现道路安全应用的低时延以及高可靠特性，而且在满足干扰受控和保证接收的可靠性的前提下，可通过设置空间复用距离，当满足给定的空间复用距离时，多个节点同时使用相同的时频资源发送信息(即车路系统通信系统中时频资源的空间复用)，以提高系统资源利用率。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种车路协同通信系统的资源调度方法、装置及节点，避免频繁调整时频资源，提高了系统时频资源的利用率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供的车路协同通信系统的资源调度方法，包括：
接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息；
根据节点位置信息计算节点之间的距离，以及，确定节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小、距离不变和距离增大；
在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据节点之间的距离以及运动趋势，判断节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，获得判断结果；
根据所述判断结果，为节点分配可用的时频资源。
其中，上述方案中，在所述确定节点之间的运动趋势后，所述方法还包括：
在所述运动趋势为距离不变时，保持第一节点和第二节点当前分配的时频资源不变。
其中，上述方案中，所述在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据节点之间的距离以及运动趋势，判断节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，包括：
在所述运动趋势为距离增大时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于预设的空间复用距离门限，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源；
在所述运动趋势为距离减小时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于第一和值，所述第一和值为所述空间复用距离门限与预设缓冲距离之和，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源。
其中，上述方案中，所述根据所述判断结果，为节点分配可用的时频资源，包括：
在判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配相同的时频资源；
在判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配不同的时频资源。
其中，上述方案中，所述根据节点位置信息计算节点之间的距离，以及，确定节点之间的运动趋势，包括：
根据第一节点和第二节点的节点位置信息，计算第一节点与第二节点之间的距离，以及，
根据先后计算得到的所述距离，确定所述距离的变化趋势，得到第一节点与第二节点之间的运动趋势。
其中，上述方案中，在所述接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息时，还接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度；
所述根据节点位置信息计算节点之间的距离，以及，确定节点之间的运动趋势，包括：
根据第一节点和第二节点的节点位置信息，计算第一节点与第二节点之间的距离，以及，
根据第一节点和第二节点的节点位置信息以及节点行驶信息，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势。
其中，上述方案中，所述根据第一节点和第二节点的节点位置信息以及节点行驶信息，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势，包括：
根据第一节点和第二节点的速度，确定第一节点相对于第二节点的相对速度；
在所述相对速度为0时，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离不变；
在所述相对速度不为0时，进一步计算所述相对速度在第一方向上的速度分量，并在该速度分量大于等于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离增大，在该速度分量小于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离减小，其中，第一方向是指第一节点的节点位置到第二节点的节点位置的方向。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种车路协同通信系统的资源调度方法，包括：
车路协同通信系统中的节点，向调度平台上报本节点的节点位置信息；
接收所述调度平台为本节点分配的时频资源，所述时频资源是调度平台根据各个节点发送的节点位置信息，计算节点之间的距离以及确定节点之间的运动趋势，并根据节点之间的距离以及运动趋势为节点分配的；
利用所述调度系统分配的时频资源上发送信息。
其中，上述方案中，所述节点在向调度平台上报本节点的节点位置信息时，进一步向所述调度平台上报节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度，以使调度平台进一步根据所述节点行驶信息，确定节点之间的运动趋势。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种车路协同通信系统的资源调度装置，包括：
接收模块，用于接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息；
确定模块，用于根据节点位置信息计算节点之间的距离，以及，确定节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小、距离不变和距离增大；
判断模块，用于在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据节点之间的距离以及运动趋势，判断节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，获得判断结果；
分配模块，用于根据所述判断结果，为节点分配可用的时频资源。
其中，上述方案中，所述分配模块还用于：在所述运动趋势为距离不变时，保持第一节点和第二节点当前分配的时频资源不变。
其中，上述方案中，所述判断模块包括：
第一输出模块，用于在所述运动趋势为距离增大时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于预设的空间复用距离门限，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源；
第二输出模块，用于在所述运动趋势为距离减小时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于第一和值，所述第一和值为所述空间复用距离门限与预设缓冲距离之和，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源。
其中，上述方案中，所述分配模块包括：
第一分配子模块，用于在判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配相同的时频资源；
第二分配子模块，用于在判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配不同的时频资源。
其中，上述方案中，所述确定模块包括：
第一计算模块，用于根据第一节点和第二节点的节点位置信息，计算第一节点与第二节点之间的距离；
第一获得模块，用于根据先后计算得到的所述距离，确定所述距离的变化趋势，得到第一节点与第二节点之间的运动趋势。
其中，上述方案中，所述接收模块，在所述接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息时，还接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度；
所述确定模块包括：
第二计算模块，用于根据第一节点和第二节点的速度，确定第一节点相对于第二节点的相对速度；
第二获得模块，用于在所述相对速度为0时，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离不变；在所述相对速度不为0时，进一步计算所述相对速度在第一方向上的速度分量，并在该速度分量大于等于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离增大，在该速度分量小于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离减小，其中，第一方向是指第一节点的节点位置到第二节点的节点位置的方向。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种车路协同通信系统的资源调度装置，包括：
接收机，用于接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息；
处理器，用于根据节点位置信息计算节点之间的距离，以及，确定节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小、距离不变和距离增大；以及，在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据节点之间的距离以及运动趋势，判断节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，获得判断结果；并根据所述判断结果，为节点分配可用的时频资源。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种车路协同通信系统的节点，包括：
第一发送模块，用于向车路协同通信系统的调度平台上报本节点的节点位置信息；
接收模块，用于接收所述调度平台为本节点分配的时频资源，所述时频资源是调度平台根据各个节点发送的节点位置信息，计算节点之间的距离以及确定节点之间的运动趋势，并根据节点之间的距离以及运动趋势为节点分配的；
第二发送模块，用于利用所述调度系统分配的时频资源上发送信息。
其中，上述方案中，第一发送模块，进一步用于在向调度平台发送本节点的节点位置信息时，向所述调度平台上报节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度，以使调度平台进一步根据所述节点行驶信息，确定节点之间的运动趋势。
根据本发明实施例的再一方面，提供了一种车路协同通信系统的节点，包括：
发送机，用于向车路协同通信系统的调度平台上报本节点的节点位置信息，以及，利用所述调度系统分配的时频资源上发送信息；
接收机，用于接收所述调度平台为本节点分配的时频资源，所述时频资源是调度平台根据各个节点发送的节点位置信息，计算节点之间的距离以及确定节点之间的运动趋势，并根据节点之间的距离以及运动趋势为节点分配的。
本发明实施例的上述方案，根据节点位置等信息，确定后续节点的运动趋势，据此进行空间复用的判断，优化了时频资源的空间复用策略，减少了资源碰撞，减少或避免频繁调整资源分配导致信令开销增加的问题，并且，本发明实施例能够有效地进行时频资源的空间复用，提高了时频资源的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的车路协同通信系统的资源调度方法的一种流程示意图；
图2为本发明实施例计算节点间距离以及确定节点运动趋势的流程示意图；
图3为本发明实施例确定节点运动趋势的一种流程示意图；
图4为本发明实施例提供的车路协同通信系统的资源调度方法的另一种流程示意图；
图5-9为本发明实施例提供的多个示例的应用场景示意图；
图10为本发明实施例提供的资源调度装置的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的资源调度装置的另一种结构示意图；
图12为本发明实施例提供的节点的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的节点的另一种结构示意图。
具体实施方式
车路协同通信系统中空间复用通常是根据节点间的静态位置信息和事先确定的空间复用距离的关系，如果节点间的距离超过空间复用距离，则认为节点间可以空间复用资源。这种处理式是根据节点上报时的静态位置，来进行空间复用的判断。在实际场景中，节点通常是处于运动中，可能很快由于拓扑发生变化而不再满足空间复用条件，需要再次调整资源分配，增加了资源分配的信令开销。
本发明实施例提出一种车路协同通信系统的资源调度方法，在资源分配中考虑到节点的后续可能运动趋势，能够有效地进行节点之间时频资源的空间复用，避免频繁调整节点的时频资源，减少资源碰撞，提高了系统资源利用率。为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例的车路协同通信系统，通常包括调度平台和多个节点。调度平台可以部署于基站(eNB)中，具体的，调度平台可以部署于一个基站中。基站具有一定的覆盖范围，基站可以对位于其覆盖范围内的节点进行资源调度。当然，调度平台也可以部署于多个基站中，由该调度平台对该多个基站覆盖范围内的节点进行资源调度。
请参考图1，本发明实施例提供的车路协同通信系统的资源调度方法，在应用于调度平台时，包括以下步骤：
步骤11，接收所述车路协同通信系统中的节点上报的节点位置信息；
步骤12，根据节点位置信息计算节点之间的距离，确定节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小、距离不变和距离增大；
步骤13，在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据节点之间的距离以及运动趋势，判断节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，获得判断结果；
步骤14，根据所述判断结果，为节点分配可用的时频资源。
以上步骤中，节点可以通过信令消息，向调度平台上报节点位置信息；调度平台则根据节点的位置信息计算节点距离，并通过确定节点之间的运动趋势，判断节点之间是否可以分配相同的时频资源，即在时频资源分配时考虑了节点间的运动趋势，避免了频繁调整节点的时频资源，减少资源碰撞的可能，提高了系统资源利用率。
本发明实施例中，在上述步骤13中，判断是否能够采用空间复用的时频资源的具体方式为：
如果所述运动趋势为距离增大，则在第一节点与第二节点之间当前的距离大于预设的空间复用距离门限时，判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源；
如果所述运动趋势为距离减小，则在第一节点与第二节点之间当前的距离大于第一和值时，该第一和值是指空间复用距离门限与预设缓冲距离之和，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源。
这里，空间复用距离门限是根据时频资源的干扰距离而预先设置的一个经验值。通常，在节点间距离大于该空间复用距离门限时，节点间复用时频资源所引起的干扰程度在可接受的范围内。而在节点间距离小于等于该空间复用距离门限时，节点间复用时频资源所引起的干扰程度通常超出可接受的范围。空间复用距离门限的具体数值，可以通过在相应的复用场景下通过仿真测试等手段来获得。
这里，预设缓冲距离是针对节点运动趋势减小时而设计的一个缓冲量。例如，在节点间距离超出空间复用距离门限很多时，如果节点间当前运动趋势为距离减小，但两个节点间距离达到上述空间复用距离门限还需要一定的时间，此时为了提高时频资源利用率，还可以继续在两个节点间采用空间复用的时频资源，为此设置一个缓冲距离。当节点间距离小于该缓冲距离与上述门限的和值时，此时则认为不宜采用空间复用的时频资源。上述缓冲距离的大小，可以根据调度平台的调度频率来设置，例如，调度频率较高时，缓冲距离可以设置的稍小一些；反之，缓冲距离可以设置的较大一些。另外，在设置缓冲距离时，还可以进一步考虑节点间的相互接近的速度，如果速度较大，则可以将缓冲距离设置的较大一些，反之可以设置的较小一些。
本发明实施例中，如果在上述步骤12中确定出节点之间的运动趋势为距离不变，针对这种情况，本发明实施例可以继续保持第一节点和第二节点当前所分配的时频资源不变，即维持第一节点和第二节点各自当前的时频资源，等待后续两个节点之间运动趋势发生变化时才进行相应处理。
如下表1所示，本发明实施例中，节点可以按照预定周期，通过信令方式向调度平台(eNB)发送自身的节点位置信息，还可以发送节点行驶信息。当然，节点也可以在接收到调度平台的请求时，立即上报其节点位置信息和/或节点行驶信息。调度平台根据节点上报的相关信息，执行上述步骤11-14的处理。
Figure BDA0000840126910000091
表1
在上述步骤12中，确定节点之间的运动趋势的方式有多种。下面举例说明本发明实施例可以采用的确定运动趋势的若干实现方式，但以下举例只是为了进一步说明可选的实现方式，并非作为本发明的限定。本发明实施例还可以采用现有技术中各种已有方案来确定两个节点之间的运动趋势。
以第一节点和第二节点为例，在上述步骤12中，根据第一节点和第二节点的节点位置信息(具体可以包括节点的经纬度、车道等信息)，计算第一节点与第二节点之间的距离。进而根据先后相邻两次计算得到的所述距离的变化趋势，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小和距离增大。
例如，当在第一时刻，接收到第一节点和第二节点各自发送的节点位置信息，计算出两个节点间的距离(后文称作第一距离)。在后续的第二时刻，又再次接收到第一节点和第二节点各自发送的节点位置信息，计算出两个节点间的距离(后文称作第二距离)。然后，根据第一距离和第二距离的大小变化关系，判断节点之间的距离是否在增加、减小还是保持不变，得到两个节点之间的运动趋势。
本发明实施例还可以进一步利用节点上报的节点行驶信息，来预测节点之间的运动趋势。在上述步骤11中，除了接收节点发送的节点位置信息外，还进一步接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点行驶信息，所述行驶信息至少包括节点运动的速度，还可以包括节点的加速度、弯度等信息，如表1所示。这里，速度和加速度均为矢量。
此时，如图2所示，上述步骤12具体包括：
步骤121，根据第一节点和第二节点的节点位置信息，计算第一节点与第二节点之间的距离；
步骤122，根据第一节点和第二节点的节点位置信息以及节点行驶信息，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减少、距离不变和距离增大。
本发明实施例在上述步骤122中，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势的一种具体的处理方式如图3所示，包括：
步骤31，根据第一节点和第二节点的速度，确定第一节点相对于第二节点的相对速度。
也就是说，这里将节点的速度按照进行矢量的正交分解，分解的方向包括所述第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向。这样，当在第一方向上的速度分量的值大于0，则说明节点朝着第一方向运动；当在第一方向上的速度分量的值小于0，则说明节点朝着背离第一方向的方向运动。
步骤32，在所述相对速度为0时，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离不变。
步骤33，在所述相对速度不为0时，进一步计算所述相对速度在第一方向上的速度分量，然后在该速度分量大于等于0时进入步骤34，在该速度分量小于0时进入步骤35，其中，第一方向是指第一节点的节点位置到第二节点的节点位置的方向。
步骤34，在该速度分量大于等于0时，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离增大。
步骤35，在该速度分量小于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离减小。
以上步骤中，通过相对运动的方式，假设其中一个节点(第二节点)为静止，计算另一个节点相对于该节点的速度，根据速度在第一方向上的分量的正负关系，就可以确定两个节点间的距离变化趋势。
以上仅举例说明了运动趋势的几种判断方式，本发明并不局限于以上方式。任何可以根据节点位置信息/节点行驶信息，判断出节点之间距离增大或减小的趋势的方式均可以应用于本发明。
在判断出节点间的运动趋势后，本发明在上述步骤13中，根据节点之间的距离以及运动趋势，判断节点之间是否可以采用空间复用的时频资源。具体的：
1)在第一节点与第二节点之间当前的第一距离大于预设的空间复用距离门限时，若第一节点和第二节点之间的运动趋势是距离增大时，判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源；
2)在第一节点与第二节点之间当前的第一距离不大于预设的空间复用距离门限时，则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源。
当判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源时，本发明实施例可以为第一节点和第二节点分配相同的时频资源用于节点发送信息，以提高资源利用率。而在第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源时，则为第一节点和第二节点分配不同的时频资源，以避免资源碰撞。
以上说明了本发明在调度平台侧是如何为节点分配资源的，相应的，本发明实施例还提供了节点侧的实施方案，请参照图4，本发明提供的车路协同通信系统的资源调度方法，在应用于节点时，包括以下步骤：
步骤51，车路协同通信系统中的节点，向调度平台上报本节点的节点位置信息；
步骤52，接收所述调度平台为本节点分配的时频资源，所述时频资源是调度平台根据各个节点发送的节点位置信息，计算节点之间的距离以及确定节点之间的运动趋势后，并根据节点之间的距离以及运动趋势，为节点分配的；
步骤53，利用所述调度系统分配的时频资源上发送信息，例如向其他节点发送本节点的位置信息、行驶信息以及其他预定义的各种信息，实现车车之间的信息交互与共享。
在上述步骤51中，所述节点在向调度平台上报本节点的节点位置信息时，进一步向所述调度平台上报节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度，以使调度平台进一步根据所述节点行驶信息，确定节点之间的运动趋势。
从本发明实施例提供的上述方法可以看出，本发明实施例考虑节点位置信息和行驶信息，基于上述信息确定后续节点的运动趋势，据此进行空间复用的判断，从而在拓扑快速变化时，可以减少或避免频繁调整资源分配导致信令开销增加的问题。并且，本发明实施例基于位置信息和行驶信息，能够有效地进行时频资源的空间复用，提高了时频资源的利用率。
为帮助理解本发明实施例的上述方案，下面进一步结合几个具体应用示例对本发明作进一步说明。下面各个场景中包括有一基站(eNB)和两个节点(车A和车B)，基站中设有车路协同通信系统的资源调度。
<示例1>
该示例中，根据节点的节点位置信息，确定节点之间的运动趋势。
请参见图5所示，图5中，车A和车B都在eNB的覆盖范围内的一条道路的同一车道上同向行驶，车B位于车A的后方。
在第一时刻，车A和车B第一次上报各自的节点位置信息，eNB存储该信息，并计算出车A和车B相距1500米。假设之后车A和车B又上报各自位置信息，eNB分别收到车A和车B更新后的位置信息，计算出当前车A和车B相距1100米(距离减小)，即在两次上报的时间间隔内，车A行驶100米，车B行驶500米。假设事先设置的空间复用距离为900米，此时车A和车B距离满足空间复用距离的要求，但是此时根据距离的变化趋势，判断后续车A和车B是后续的运动趋势为节点间距离减小，所以eNB判断车A和车B不能进行时频资源的空间复用。
假设之后车A和车B又上报位置信息，eNB分别收到车A和车B更新后的位置信息，计算出车A和车B当前相距1900米(距离增大)，即此时间间隔内，车A行驶500米，车B行驶100米。由于事先设置的空间复用距离为900米，此时车A和车B距离满足空间复用距离的要求。此时根据距离的变化趋势，判断后续车A和车B是后续的运动趋势为节点间距离增大，所以eNB判断车A和车B可以进行时频资源的空间复用。
<示例2>
该示例中，根据节点的节点位置信息以及行驶信息，确定节点之间的运动趋势。其中，车A和车B是背向运动。
请参见图6所示，图6中，车A和车B分别在eNB的覆盖范围内的一条道路的对向2条车道行驶。
假设车A和车B第一次上报位置信息和行驶信息，eNB存储该信息，计算出车A和车B相距1500米，并获知上报时刻车A和车B的行驶信息，包括速度、加速度、方向等信息。
假设之后车A和车B再次上报位置信息及行驶信息，eNB分别收到车A和车B更新后的位置信息，计算出此时间间隔内，车A行驶100米，车B行驶500米，车A和车B相距2100米。而且根据车辆位置及行驶信息，可以知道此时车辆的行驶状态，例如，确定车A和车B方向相反，车A速度为20公里/小时，加速度为2米/秒2；车B速度为100公里/小时，加速度为2米/秒2；由此可知，车A和车B都在加速行驶，后续车A和车B的运动趋势为节点间距离增加。由于事先设置的空间复用距离为900米，此时车A和车B距离满足空间复用距离的要求，而且后续车A和车B后续的运动趋势为节点间距离增加，因此eNB分配车A和车B进行时频资源的空间复用。
<示例3>
该示例中，根据节点的节点位置信息以及行驶信息，确定节点之间的运动趋势。其中，车A和车B是对向运动(相向运动)。
请参见图7所示，图7中，车A和车B分别在eNB的覆盖范围内的一条道路的对向2条车道相向行驶。
假设车A和车B第一次上报位置信息和行驶信息，eNB据此计算出车A和车B相距1500米，并获知上报时刻车A和车B的行驶信息，包括速度、加速度、方向等信息。
假设之后车A和车B又上报位置信息，eNB分别收到车A和车B更新后的位置信息，计算出此时间间隔内，车A行驶100米，车B行驶100米，车A和车B相距1300米。根据行驶信息，可以知道此时车辆的行驶信息，如车A和车B方向相反，车A速度为20公里/小时，加速度为2米/秒2；车B速度为20公里/小时，加速度为2米/秒2；车A和车B都在加速行驶，可以获知后续车A和车B是后续的运动趋势为节点间距离减少。由于事先设置的空间复用距离为900米，虽然此时车A和车B距离满足空间复用距离的要求，但是由于后续车A和车B后续的运动趋势为节点间距离减少，所以eNB判断车A和车B不能进行时频资源的空间复用。
<示例4>
该示例中，根据节点的节点位置信息以及行驶信息，确定节点之间的运动趋势。其中，车A和车B是同向运动(相向运动)。
请参见图8所示，图8中，车A和车B在eNB的覆盖范围内的一条道路的同一车道上同向行驶。
假设车A和车B第一次上报位置信息和行驶信息，eNB计算出车A和车B相距1500米，并获知上报时刻车A和车B的行驶信息，包括速度、加速度、方向等信息。
假设之后车A和车B又上报位置信息，eNB分别收到车A和车B更新后的位置信息，计算出此时间间隔内，车A行驶100米，车B行驶500米，车A和车B相距1100米。由于事先设置的空间复用距离为900米，此时车A和车B距离满足空间复用距离的要求。根据行驶信息，可以知道此时车辆的行驶信息，如车A和车B方向相同，车A速度为20公里/小时，加速度为-2米/秒2；车B速度为100公里/小时，加速度为2米/秒2；前车车A在减速，而后车车B在加速行驶，可以获知后续车A和车B是后续的运动趋势为节点间距离减少。由于事先设置的空间复用距离为900米，虽然此时车A和车B距离满足空间复用距离的要求，但是由于后续车A和车B后续的运动趋势为节点间距离减少，所以eNB判断车A和车B不能进行时频资源的空间复用。
<示例5>
该示例中，根据节点的节点位置信息以及行驶信息，确定节点之间的运动趋势。其中，车A和车B是同向运动(相向运动)。
请参见图9所示，图9中，车A和车B分别在eNB的覆盖范围内的十字路口的2条车道行驶。
第一种情况，两车都不进行拐弯操作：
假设车A和车B第一次上报位置信息和行驶信息，eNB计算出车A和车B相距1500米，并获知上报时刻车A和车B的行驶信息，包括速度、加速度、方向等信息。
假设之后车A和车B又上报位置信息，eNB分别收到车A和车B更新后的位置信息，计算出此时间间隔内，车A行驶100米，车B行驶100米，车A和车B相距1250米。而且根据行驶信息，可以知道此时车辆的行驶状态，如车A和车B行驶方向有交叉，车A速度为20公里/小时，加速度为2米/秒2；车B速度为20公里/小时，加速度为2米/秒2；车A和车B都在加速行驶，可以获知后续车A和车B是后续的运动趋势为节点间距离减少。由于事先设置的空间复用距离为900米，虽然此时车A和车B距离满足空间复用距离的要求，但是由于后续车A和车B后续的运动趋势为节点间距离减少，所以eNB判断车A和车B不能进行时频资源的空间复用。
第二种情况，车B进行拐弯操作：
车A和车B分别在eNB的覆盖范围内的十字路口的2条车道行驶，其中车B左拐。
假设之后车A和车B又上报位置信息，eNB分别收到车A和车B更新后的位置信息，计算出此时间间隔内，车A行驶100米，车B行驶100米，车A和车B相距1250米。根据行驶信息，可以知道此时车辆的行驶状态，如车A和车B行驶方向有交叉，车A速度为20公里/小时；车B速度为20公里/小时，行驶路径半径为1000米，角度变化5度/秒；车A和车B都在匀速行驶，可以获知后续车A和车B是后续的运动趋势为节点间距离减少。由于事先设置的空间复用距离为900米，虽然此时车A和车B距离满足空间复用距离的要求，但是由于后续车A和车B后续的运动趋势为节点间距离减少，所以eNB判断车A和车B不能进行时频资源的空间复用。
基于以上实施例提供的资源调度方法，本发明实施例还提供了实施上述方法的调度平台以及节点。本发明实施例提供了一种车路协同通信系统的资源调度装置，该装置可以设置于一个或多个基站中。如图10所示，该装置包括：
接收模块1101，用于接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息；
确定模块1102，用于根据节点位置信息计算节点之间的距离，以及，确定节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小、距离不变和距离增大；
判断模块1103，用于在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据节点之间的距离以及运动趋势，判断节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，获得判断结果；
分配模块1104，用于根据所述判断结果，为节点分配可用的时频资源。
本发明实施例中，所述分配模块1104，还用于在所述运动趋势为距离不变时，保持第一节点和第二节点当前分配的时频资源不变。
本发明实施例中，所述判断模块1103具体可以包括：
第一输出模块，用于在所述运动趋势为距离增大时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于预设的空间复用距离门限，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源；
第二输出模块，用于在所述运动趋势为距离减小时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于第一和值，所述第一和值为所述空间复用距离门限与预设缓冲距离之和，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源。
本发明实施例中，所述分配模块1104具体包括：
第一分配子模块，用于在判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配相同的时频资源；
第二分配子模块，用于在判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配不同的时频资源。
本发明实施例中，可以根据节点位置信息来预测节点间的运动趋势，此时，所述确定模块1102包括：
第一计算模块，用于根据第一节点和第二节点的节点位置信息，计算第一节点与第二节点之间的距离；
第一获得模块，用于根据先后计算得到的所述距离，确定所述距离的变化趋势，得到第一节点与第二节点之间的运动趋势。
本发明实施例中，可以根据节点位置信息和节点行驶信息来预测节点间的运动趋势，此时，所述接收模块1101，进一步，在所述接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息时，还接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度。所述确定模块1102则包括：
第二计算模块，用于根据第一节点和第二节点的速度，确定第一节点相对于第二节点的相对速度；
第二获得模块，用于在所述相对速度为0时，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离不变；在所述相对速度不为0时，进一步计算所述相对速度在第一方向上的速度分量，并在该速度分量大于等于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离增大，在该速度分量小于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离减小，其中，第一方向是指第一节点的节点位置到第二节点的节点位置的方向。
请进一步参考图11，本发明实施例提供了资源调度装置的另一种结构，如图11所示，该资源调度装置包括：
接收机1201，用于接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息；
处理器1202，用于根据节点位置信息计算节点之间的距离，以及，确定节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小、距离不变和距离增大；以及，在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据节点之间的距离以及运动趋势，判断节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，获得判断结果；并根据所述判断结果，为节点分配可用的时频资源。
其中，该资源调度装置还可以包括：存储器1203，该存储器1203用于存储节点发送的节点位置信息，还可以存储节点行驶信息，以及存储处理器1202在运算过程中获得的距离、速度分量、加速度分量等数据。
处理器1202和存储器1203分别通过总线接口与接收机1201连接；总线架构可以是可以包括任意数量的互联的总线和桥；具体由处理器1202代表的一个或者多个处理器，以及由存储器1203代表的一个或者多个存储器的各种电路连接在一起。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它电路连接在一起，这些都是本领域所公知的。因此，本文不再对其进行详细描述。
总线架构可以提供各种总线接口。接收机1201可以是多个元件，提供用于在传输介质上与各种其它装置通信的单元。处理器1202负责管理总线架构和通常的处理，存储器1203可以存储处理器在执行操作时使用的数据。
本发明实施例还提供了一种车路协同通信系统的节点，该节点可以是车辆或者车辆中部署的一种装置。如图12所示，该节点包括：
第一发送模块1301，用于向车路协同通信系统的调度平台上报本节点的节点位置信息；
接收模块1302，用于接收所述调度平台为本节点分配的时频资源，所述时频资源是调度平台根据各个节点发送的节点位置信息，计算节点之间的距离以及确定节点之间的运动趋势，并根据节点之间的距离以及运动趋势为节点分配的；
第二发送模块1303，用于利用所述调度系统分配的时频资源上发送信息。
其中，第一发送模块1301，还可以进一步用于在向调度平台发送本节点的节点位置信息时，向所述调度平台上报节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度，以使调度平台进一步根据所述节点行驶信息，确定节点之间的运动趋势。
本发明实施例还提供了车路协同通信系统的节点的另一种结构，如图13所示，该节点包括：
第一发送机1401，用于向车路协同通信系统的调度平台上报本节点的节点位置信息；
接收机1402，用于接收所述调度平台为本节点分配的时频资源，所述时频资源是调度平台根据各个节点发送的节点位置信息，计算节点之间的距离以及确定节点之间的运动趋势，并根据节点之间的距离以及运动趋势为节点分配的；
第二发送机1403，用于利用所述调度系统分配的时频资源上发送信息。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例的全部或者部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过计算机程序来指示相关的硬件来完成，所述计算机程序包括执行上述方法的部分或者全部步骤的指令；且该计算机程序可以存储于一可读存储介质中，存储介质可以是任何形式的存储介质。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种车路协同通信系统的资源调度方法，其特征在于，包括：
接收所述车路协同通信系统中的第一节点和第二节点发送的节点位置信息；
根据节点位置信息计算第一节点和第二节点之间的距离，以及，确定第一节点和第二节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小、距离不变和距离增大；
在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据第一节点和第二节点之间的距离以及运动趋势，判断第一节点和第二节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，获得判断结果；
根据所述判断结果，为第一节点和第二节点分配时频资源；
其中，在所述运动趋势为距离增大时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于预设的空间复用距离门限，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源；在所述运动趋势为距离减小时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于第一和值，所述第一和值为所述空间复用距离门限与预设缓冲距离之和，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定节点之间的运动趋势后，所述方法还包括：
在所述运动趋势为距离不变时，保持第一节点和第二节点当前分配的时频资源不变。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据所述判断结果，为节点分配时频资源，包括：
在判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配相同的时频资源；
在判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配不同的时频资源。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据节点位置信息计算节点之间的距离，以及，确定节点之间的运动趋势，包括：
根据第一节点和第二节点的节点位置信息，计算第一节点与第二节点之间的距离，以及，
根据先后计算得到的所述距离，确定所述距离的变化趋势，得到第一节点与第二节点之间的运动趋势。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息时，还接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度；
所述根据节点位置信息计算节点之间的距离，以及，确定节点之间的运动趋势，包括：
根据第一节点和第二节点的节点位置信息，计算第一节点与第二节点之间的距离，以及，
根据第一节点和第二节点的节点位置信息以及节点行驶信息，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述根据第一节点和第二节点的节点位置信息以及节点行驶信息，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势，包括：
根据第一节点和第二节点的速度，确定第一节点相对于第二节点的相对速度；
在所述相对速度为0时，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离不变；
在所述相对速度不为0时，进一步计算所述相对速度在第一方向上的速度分量，并在该速度分量大于等于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离增大，在该速度分量小于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离减小，其中，第一方向是指第一节点的节点位置到第二节点的节点位置的方向。
7.一种车路协同通信系统的资源调度方法，其特征在于，包括：
车路协同通信系统中的第一节点，向调度平台上报本第一节点的节点位置信息；
接收所述调度平台为本第一节点分配的时频资源，所述时频资源是调度平台根据第一节点和第二节点发送的节点位置信息，计算第一节点和第二节点之间的距离以及确定第一节点和第二节点之间的运动趋势，并根据第一节点和第二节点之间的距离以及运动趋势为第一节点分配的；
利用所述调度平台分配的时频资源上发送信息；
其中，所述第一节点在向调度平台上报本第一节点的节点位置信息时，进一步向所述调度平台上报节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度，以使调度平台进一步根据所述节点行驶信息，确定第一节点和第二节点之间的运动趋势。
8.一种车路协同通信系统的资源调度装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收所述车路协同通信系统中的第一节点和第二节点发送的节点位置信息；
确定模块，用于根据节点位置信息计算第一节点和第二节点之间的距离，以及，确定第一节点和第二节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小、距离不变和距离增大；
判断模块，用于在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据第一节点和第二节点之间的距离以及运动趋势，判断第一节点和第二节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，获得判断结果；
分配模块，用于根据所述判断结果，为第一节点和第二节点分配可用的时频资源；
其中，所述判断模块包括：
第一输出模块，用于在所述运动趋势为距离增大时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于预设的空间复用距离门限，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源；
第二输出模块，用于在所述运动趋势为距离减小时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于第一和值，所述第一和值为所述空间复用距离门限与预设缓冲距离之和，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述分配模块还用于：在所述运动趋势为距离不变时，保持第一节点和第二节点当前分配的时频资源不变。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述分配模块包括：
第一分配子模块，用于在判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配相同的时频资源；
第二分配子模块，用于在判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源时，为第一节点和第二节点分配不同的时频资源。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
第一计算模块，用于根据第一节点和第二节点的节点位置信息，计算第一节点与第二节点之间的距离；
第一获得模块，用于根据先后计算得到的所述距离，确定所述距离的变化趋势，得到第一节点与第二节点之间的运动趋势。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述接收模块，在所述接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点位置信息时，还接收所述车路协同通信系统中的节点发送的节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度；
所述确定模块包括：
第二计算模块，用于根据第一节点和第二节点的速度，确定第一节点相对于第二节点的相对速度；
第二获得模块，用于在所述相对速度为0时，确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离不变；在所述相对速度不为0时，进一步计算所述相对速度在第一方向上的速度分量，并在该速度分量大于等于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离增大，在该速度分量小于0时确定第一节点与第二节点之间的运动趋势为距离减小，其中，第一方向是指第一节点的节点位置到第二节点的节点位置的方向。
13.一种车路协同通信系统的资源调度装置，其特征在于，包括：
接收机，用于接收所述车路协同通信系统中的第一节点和第二节点发送的节点位置信息；
处理器，用于根据节点位置信息计算第一节点和第二节点之间的距离，以及，确定第一节点和第二节点之间的运动趋势，所述运动趋势包括距离减小、距离不变和距离增大；以及，在所述运动趋势为距离减小或距离增大时，根据第一节点和第二节点之间的距离以及运动趋势，判断第一节点和第二节点之间是否可以采用空间复用的时频资源，获得判断结果；并根据所述判断结果，为节点分配可用的时频资源；
其中，在所述运动趋势为距离增大时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于预设的空间复用距离门限，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源；在所述运动趋势为距离减小时，若第一节点与第二节点之间当前的距离大于第一和值，所述第一和值为所述空间复用距离门限与预设缓冲距离之和，则判断第一节点和第二节点之间可以采用空间复用的时频资源，否则判断第一节点和第二节点之间不能采用空间复用的时频资源。
14.一种车路协同通信系统的第一节点，其特征在于，包括：
第一发送模块，用于向车路协同通信系统的调度平台上报本第一节点的节点位置信息；
接收模块，用于接收所述调度平台为本第一节点分配的时频资源，所述时频资源是调度平台根据第一节点和第二节点发送的节点位置信息，计算第一节点和第二节点之间的距离以及确定第一节点和第二节点之间的运动趋势，并根据第一节点和第二节点之间的距离以及运动趋势为第一节点分配的；
第二发送模块，用于利用所述调度平台分配的时频资源上发送信息；
其中，所述第一发送模块，进一步用于在向调度平台发送本第一节点的节点位置信息时，向所述调度平台上报节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度，以使调度平台进一步根据所述节点行驶信息，确定第一节点和第二节点之间的运动趋势。
15.一种车路协同通信系统的第一节点，其特征在于，包括：
发送机，用于向车路协同通信系统的调度平台上报本第一节点的节点位置信息，以及，利用所述调度平台分配的时频资源上发送信息；
接收机，用于接收所述调度平台为本第一节点分配的时频资源，所述时频资源是调度平台根据第一节点和第二节点发送的节点位置信息，计算第一节点和第二节点之间的距离以及确定第一节点和第二节点之间的运动趋势，并根据第一节点和第二节点之间的距离以及运动趋势为第一节点分配的；
其中，所述发送机，进一步用于在向调度平台发送本第一节点的节点位置信息时，向所述调度平台上报节点行驶信息，所述节点行驶信息至少包括节点运动的速度，以使调度平台进一步根据所述节点行驶信息，确定第一节点和第二节点之间的运动趋势。
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