CN107645742A - 一种车与外界的信息交换v2x业务的传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，新增媒体接入控制MAC层的副链路Sidelink逻辑信道：车辆Sidelink业务信道V‑STCH，所述V‑STCH用于传输点对多点的V2X业务数据，所述V‑STCH与Sidelink业务信道STCH均映射到Sidelink传输信道：Sidelink共享信道SL‑SCH，所述方法包括：车辆终端通过所述V‑STCH传输点对多点的V2X业务数据；以及通过Sidelink业务信道STCH传输设备间通信D2D业务数据。相比于现有技术，本发明通过新增逻辑信道，并给出新增的逻辑信道与传输信道及物理信道之间的映射关系，实现V2X业务的传输。

Description

一种车与外界的信息交换V2X业务的传输方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种车与外界的信息交换V2X业务的传输方法。

背景技术

车与外界的信息交换(Vehicle to X，V2X)，是未来智能交通运输系统的关键技术。V2X主要研究基于第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)通信协议的车辆数据传输方案。目前在现有报告中V2X应用包括：车与车(Vehicle-to-Vehicle，V2V)、车与路侧基础设施(Vehicle-to-Infrastructure，V2I)、车与行人(Vehicle-to-Pedestrian，V2P)和车与应用服务器(Vehicle-to-Network，V2N)。V2X应用将改善驾驶安全性、减少拥堵和车辆能耗、提高交通效率和车载娱乐信息等。

在现有技术中，通常采用专用短程通信技术(Dedicated Short RangeCommunications，DSRC)来传输V2X业务，但是其传输指标如通信距离、时延或可靠性等无法满足V2X业务对传输指标的技术需求。对于V2X业务，从3GPP TR36.885介绍的部署场景可以看出，可以通过PC5口(用户设备与用户设备之间的接口)和/或Uu口(用户设备与基站之间的接口)来传输。

对于基于PC5口和Uu口组合进行V2V传输的场景，如图1所示，发送端车辆终端102通过PC5口，即副链路(Sidelink，SL)将V2V数据先发送到路侧单元(Road Side Unit，RSU)106，然后RSU将数据通过上行链路(UpLink，UL)传给基站104，再由基站104通过下行链路(DownLink，DL)采用单播或者广播的方式发送给一个或者多个宏小区覆盖下的车辆终端(即图1中所示的车辆终端108、车辆终端110和车辆终端112)。

对于基于PC5口传输V2X业务，3GPP是以设备间通信(Device-to-Device，D2D)技术为基础进行讨论的。对于现有的D2D技术，现有技术中LTE-A的Sidelink信道设计中逻辑信道、传输信道和物理信道之间的映射关系如图2所示。对于Sidelink发现，新增传输信道：Sidelink发现信道(Sidelink Discover Channel，SL-DCH)，以及新增物理信道：物理Sidelink发现信道(Physical Sidelink Discover Channel，PSDCH)，SL-DCH和PSDCH用于传输发现消息。对于Sidelink通信，新增逻辑信道：Sidelink业务信道(Sidelink TrafficChannel，STCH)、Sidelink广播控制信道(Sidelink Broadcast Control Channel，SBCCH)，以及新增传输信道：Sidelink共享信道(Sidelink Shared Channel，SL-SCH)、Sidelink广播信道(Sidelink Broadcast Channel，SL-BCH)，以及新增物理信道：物理Sidelink共享信道(Physical Sidelink Shared Channel，PSSCH)、物理Sidelink广播信道(PhysicalSidelink Broadcast Channel，PSBCH)和物理Sidelink控制信道(Physical SidelinkControl Channel，PSCCH)。

具体地，在逻辑信道方面，Sidelink业务信道(STCH)为点对多点信道，用于从一个用户设备(User Equipment，UE)传输用户信息到其他多个UE，该信道仅供具有Sidelink通信能力的UE使用。Sidelink广播控制信道(SBCCH)能够从一个UE对其他一个或多个UE广播Sidelink系统消息，该信道仅供具有Sidelink通信能力的UE使用。在传输信道方面，Sidelink发现信道(SL-DCH)包括：固定长度，预定义的格式，周期性广播传输；支持UE自主资源选择方式和演进基站(eNB)调度资源分配方式；由于支持UE自主资源选择方式会有资源冲突风险；当由eNB为UE分配专有资源时没有冲突；支持HARQ合并，但不支持HARQ反馈。Sidelink共享信道(SL-SCH)包括：支持广播传输；支持UE自主资源选择方式和eNB调度资源分配方式；由于支持UE自主资源选择方式会有资源冲突风险；当由eNB为UE分配专有资源时没有冲突；支持HARQ合并，但不支持HARQ反馈；支持调整传输使用的发送功率，调制方式和编码来实现动态链路自适应。Sidelink广播信道(SL-BCH)是预定义的传输格式。在物理信道方面，物理Sidelink发现信道(PSDCH)是用于承载来自UE的Sidelink发现消息。物理Sidelink共享信道(PSSCH)用于承载来自UE的Sidelink通信的数据。物理Sidelink广播信道(PSBCH)是用于承载系统和同步相关消息，由UE发送。物理Sidelink控制信道(PSCCH)用于承载来自UE的Sidelink通信的控制消息。

考虑到V2X业务具有更为苛刻的时延和可靠性的要求，并且V2X通过PC5口和/或Uu口来传输，直接沿用D2D技术无法满足V2X需求。并且当前3GPP协议中并没有给出在空中接口上如何实现V2X业务传输。那么，V2X业务如何在空中接口上实现及时、快速地传输成为迫切解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车与外界的信息交换V2X业务的传输方法。

为此目的，本发明提出车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，新增媒体接入控制MAC层的副链路Sidelink逻辑信道：车辆Sidelink业务信道V-STCH，所述V-STCH用于传输点对多点的V2X业务数据，所述V-STCH与Sidelink业务信道STCH均映射到Sidelink传输信道：Sidelink共享信道SL-SCH，所述方法包括：

车辆终端通过所述V-STCH传输点对多点的V2X业务数据；以及通过Sidelink业务信道STCH传输设备间通信D2D业务数据。

可选的，所述V-STCH的优先级高于所述STCH的优先级。

可选的，所述车辆终端通过所述V-STCH传输点对多点的V2X业务数据，包括：

车辆终端基于PC5口，通过所述V-STCH、Sidelink共享信道SL-SCH以及物理Sidelink共享信道PSSCH，实现点对多点的V2X业务数据的Sidelink传输。

可选的，所述方法还包括：

车辆终端基于Uu口，通过专用业务信道DTCH、上行链路共享信道UL-SCH以及物理上行链路共享信道PUSCH，实现上行链路的单播业务数据传输。

可选的，所述方法还包括：

基站基于Uu口，通过多播控制信道MCCH或多播业务信道MTCH，以及多播信道MCH和物理多播信道PMCH，实现下行广播或组播传输；

或，

基站基于Uu口，通过单小区多播控制信道SC-MCCH或单小区多播业务信道SC-MTCH，以及下行链路共享信道DL-SCH和物理下行链路共享信道PDSCH，实现下行广播或组播传输。

可选的，所述方法还包括：

车辆终端通过所述V-STCH传输点对多点的V2X业务数据时涉及的V2X路径选择和路径切换，由高层决策，车辆终端的MAC层不感知V2X路径选择和路径切换。

相比于现有技术，本发明提出的车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，通过新增逻辑信道，并给出新增的逻辑信道与传输信道及物理信道之间的映射关系，实现V2X业务的传输。

进一步地，本发明提出的车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，通过逻辑信道来区分业务，通过不同逻辑信道的优先级来保证V2X业务能够及时快速的传输，满足V2X的时延要求。

进一步地，本发明提出的车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，给出基于PC5口传输V2X和基于Uu口传输V2X的传输通道，解决了3GPP协议中并没有给出在空中接口上如何实现V2X业务传输的缺陷。

附图说明

图1为现有技术中基于PC5口和Uu口组合进行V2V传输的场景示意图；

图2为现有技术中LTE-A的Sidelink信道设计中逻辑信道、传输信道和物理信道之间的映射关系示意图；

图3为本发明实施例提供的一种新增的逻辑信道V-STCH与传输信道和物理信道之间的映射关系示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

总的来说，V2X业务要求低时延高可靠，并且可通过Uu口和/或PC5口传输。而D2D通信是基于PC5口实现广播传输的。针对V2V的特征和需求，本发明实施例对长期演进LTE技术的演进技术LTE-A的空中接口信道进行新的设计。对于逻辑信道，MAC层根据传输的信息类型划分了多种逻辑信道类型，并针对不同的数据类型，提供不同传输服务。为了保证V2X业务能够及时快速的传输，本发明实施例提出新增逻辑信道进行V2X业务的传输。

具体地，本发明实施例新增媒体接入控制(Medium Access Control，MAC)层的副链路Sidelink逻辑信道：车辆Sidelink业务信道(Vehicle Sidelink Traffic Channel，V-STCH)，所述V-STCH用于传输点对多点的V2X业务数据，所述V-STCH与Sidelink业务信道STCH均映射到Sidelink传输信道：Sidelink共享信道SL-SCH，如图3所示。本发明实施例公开一种车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，包括：

车辆终端通过所述V-STCH传输点对多点的V2X业务数据；以及通过Sidelink业务信道STCH传输设备间通信D2D业务数据。

相比于现有技术，本实施例公开的车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，通过新增逻辑信道V-STCH，并给出V-STCH与传输信道及物理信道之间的映射关系，实现V2X业务的传输。

在一个具体的例子中，所述V-STCH的优先级高于所述STCH的优先级。

本实施例公开的车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，通过逻辑信道来区分业务，通过不同逻辑信道的优先级来保证V2X业务能够及时快速的传输，满足V2X的时延要求。

在一个具体的例子中，所述车辆终端通过所述V-STCH传输点对多点的V2X业务数据，包括：

车辆终端基于PC5口，通过所述V-STCH、Sidelink共享信道SL-SCH以及物理Sidelink共享信道PSSCH，实现点对多点的V2X业务数据的Sidelink传输。

在一个具体的例子中，所述方法还包括：

车辆终端基于Uu口，通过专用业务信道DTCH、上行链路共享信道UL-SCH以及物理上行链路共享信道PUSCH，实现上行链路的单播业务数据传输。

在一个具体的例子中，所述方法还包括：

基站基于Uu口，通过多播控制信道MCCH或多播业务信道MTCH，以及多播信道MCH和物理多播信道PMCH，实现下行广播或组播传输；

或，

基站基于Uu口，通过单小区多播控制信道SC-MCCH或单小区多播业务信道SC-MTCH，以及下行链路共享信道DL-SCH和物理下行链路共享信道PDSCH，实现下行广播或组播传输。

本实施例公开的车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，给出基于PC5口传输V2X和基于Uu口传输V2X的传输通道，对于基于PC5口传输V2X，通过V-STCH—SL-SCH—PSSCH信道来实现Sidelink传输；对于基于Uu口传输V2X，通过DTCH—UL-SCH—PUSCH信道来实现上行单播传输，MCCH/MTCH—MCH—PMCH或SC-MCCH/SC-MTCH—DL-SCH—PDSCH来实现下行广播/组播传输。解决了3GPP协议中并没有给出在空中接口上如何实现V2X业务传输的缺陷。

在一个具体的例子中，所述方法还包括：

车辆终端通过所述V-STCH传输点对多点的V2X业务数据时涉及的V2X路径选择和路径切换，由高层决策，车辆终端的MAC层不感知V2X路径选择和路径切换。

本实施例，V2X业务通过Uu口和/或PC5口传输涉及到V2X路径选择和路径切换。对于V2X路径选择和路径切换，由高层来决定，车辆终端的MAC层不感知。本实施例在现有的LTE-A的Sidelink信道设计基础上，新增V-STCH为传输点对多点的V2X的Sidelink信道，支持组播(多播)和广播。V-STCH信道可承载V2X相关的信令消息和业务数据。STCH信道可承载D2D通信相关的信令消息和业务数据，这样，可以通过逻辑信道来区分业务，通过不同逻辑信道优先级来保证V2X业务能够及时快速的传输。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种车与外界的信息交换V2X业务的传输方法，其特征在于，新增媒体接入控制MAC层的副链路Sidelink逻辑信道：车辆Sidelink业务信道V-STCH，所述V-STCH用于传输点对多点的V2X业务数据，所述V-STCH与Sidelink业务信道STCH均映射到Sidelink传输信道：Sidelink共享信道SL-SCH，所述方法包括：

车辆终端通过所述V-STCH传输点对多点的V2X业务数据；以及通过Sidelink业务信道STCH传输设备间通信D2D业务数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述V-STCH的优先级高于所述STCH的优先级。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆终端通过所述V-STCH传输点对多点的V2X业务数据，包括：

车辆终端基于PC5口，通过所述V-STCH、Sidelink共享信道SL-SCH以及物理Sidelink共享信道PSSCH，实现点对多点的V2X业务数据的Sidelink传输。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

车辆终端基于Uu口，通过专用业务信道DTCH、上行链路共享信道UL-SCH以及物理上行链路共享信道PUSCH，实现上行链路的单播业务数据传输。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基站基于Uu口，通过多播控制信道MCCH或多播业务信道MTCH，以及多播信道MCH和物理多播信道PMCH，实现下行广播或组播传输；

或，

基站基于Uu口，通过单小区多播控制信道SC-MCCH或单小区多播业务信道SC-MTCH，以及下行链路共享信道DL-SCH和物理下行链路共享信道PDSCH，实现下行广播或组播传输。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

车辆终端通过所述V-STCH传输点对多点的V2X业务数据时涉及的V2X路径选择和路径切换，由高层决策，车辆终端的MAC层不感知V2X路径选择和路径切换。