CN108012330B - 一种分配资源的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种在无线通信系统的基站中为用户设备之间的设备到设备通信分配资源的方法和设备，其中，所述用户设备包括第一类型的用户设备和第二类型的用户设备，包括：所述基站为从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信分配特定的资源；以及为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源。

Description

一种分配资源的方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及V2X通信。
背景技术
在无线通信领域，尤其是物联网应用领域，基于现有LTE通信网络的车辆对外界通信(V2X)正在成为业界研究的热点。通过这种技术，可以使得车辆在高速移动的情况下能够基于现有的广泛部署的LTE通信网络与外界通信，因而具有广泛的发展前景。
现有的V2X技术包括三个方面：车辆到车辆(vehicle-to-vehicle简称V2V)通信、车辆到网络(vehicle-to-infrastructure/network简称V2I/N)通信和车辆到行人(vehicle-to-pedestrian简称V2P)通信。其中，V2I通信的实现可以是通过设置在路边的固定节点将车辆上的用户设备(User Equipment简称UE)接入网络。这种设置在路边的固定节点被称为路边节点(road side unit简称RSU)。目前提出的一种解决方案是使用UE类型的设备作为RSU，通过设备到设备(device to device简称D2D)通信的方式与车辆上的UE进行通信，即RSU UE和车辆UE使用PC5接口通过D2D通信的方式实现V2I通信。
和上述V2I类似，不同的车辆UE之间的V2V通信也使用PC5接口通过D2D通信的方式实现。这就意味着在同一时间，在PC5的空中接口上可能同时存在V2l和V2V通信，并且基站会为这两种D2D通信分配同一个公用的资源池。而考虑到RSU UE的D2D通信的半双工特性，RSU UE在进行V2I通信时无法在同一子帧内同时收发数据，也就是说，如果在某一个子帧内，RSU UE向某个车辆UE发送了数据(这一通信被称为RSU下行通信)，而在这同一个子帧内，另一个车辆UE向该RSU UE发送了数据(这一通信被称为RSU上行通信)，则该上行数据不会被该RSU UE成功接收，反之亦然。即在使用公用的资源池时，RSU的上行通信/下行通信的数据可能产生冲突导致无法被对端UE正确的接收。
因此我们需要一种新的资源分配方法，能够使用于RSU UE参与的V2I通信场景，避免产生上/下行冲突，并且能够以较低的复杂度与现有的系统兼容。
发明内容
为解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种新的资源分配方法，通过为特定方向的通信分配特定的资源，从而确保了不会与其它方向的通信产生冲突。
具体地，根据本发明的第一方面，提出了一种在无线通信系统的基站中为用户设备之间的设备到设备通信分配资源的方法，其中，所述用户设备包括第一类型的用户设备和第二类型的用户设备，所述方法包括：所述基站为从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信分配特定的资源；以及为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源。
优选地，所述特定的资源为特定的子帧，所述与所述特定的资源正交的其他资源为与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧。
优选地，所述第一类型的用户设备为路边单元类型的用户设备，所述第二类型的用户设备为车辆类型的用户设备，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为车辆到网络通信类型中的路边单元下行通信。
更优选地，对所述路边单元下行通信的数据使用频分复用。
更优选地，所述路边单元下行通信的数据占用所述特定的子帧中的连续的物理资源决。
优选地，为所述路边单元类型的用户设备中至少一个用户设备分配所述特定的子帧中的至少一个子帧，其中，所述至少一个子帧只能被所述至少一个用户设备所使用。
优选地，所述第一类型的用户设备为车辆类型的用户设备，所述第二类型的用户设备为路边单元类型的用户设备，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为车辆到网络通信类型中的路边单元上行通信。
更优选地，对所述车辆类型的用户设备的每个用户设备分别进行功率控制。
更优选地，所述功率控制为开环功率控制。
优选地，为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备随机的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
优选地，为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备基于感知的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
根据本发明的第二方面，提出了一种在无线通信系统的基站中为用户设备之间的设备到设备通信分配资源的设备，其中，所述用户设备包括第一类型的用户设备和第二类型的用户设备，所述分配资源的设备用于：所述基站为从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信分配特定的资源；以及为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源。
优选地，所述第一类型的用户设备为路边单元类型的用户设备，所述第二类型的用户设备为车辆类型的用户设备，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为车辆到网络通信类型中的路边单元下行通信。
优选地，所述第一类型的用户设备为车辆类型的用户设备，所述第二类型的用户设备为路边单元类型的用户设备，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为车辆到网络通信类型中的路边单元上行通信。
优选地，所述特定的资源为特定的子帧，所述与所述特定的资源正交的其他资源为与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧，所述为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备随机的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
优选地，所述特定的资源为特定的子帧，所述与所述特定的资源正交的其他资源为与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧，所述为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备基于感知的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
本发明中，通过为RSU上行或者下行方向的通信分配特定的资源，确保了不会和其他方向的V2X通信产生冲突，优选的方案通过UE选择资源的方式，尽可能的降低了产生的干扰，同时可以用简单的方式避免RSU UE的互相干扰，保证了以较低的复杂度与现有的系统兼容。
附图说明
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优势将会更为明显。
图1示出了根据本发明的一种资源分配示意图；
图2示出了根据本发明的一种资源分配示意图；
图3示出了根据本发明的一种资源分配示意图；
图4示出了根据本发明的一种资源分配方法的流程图；
图5示出了根据本发明的一种资源分配设备框图。
其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
首先，考虑一个典型的V2I场景，包括至少一个RSU UE和多个车辆UE，例如4个车辆UE：UE1、UE2、UE3和UE4。在该场景下，既存在着RSU UE和车辆UE之间的V2I通信，即RSU UE发送到车辆UE的通信(RSU下行通信)和车辆UE发送到RSU UE的通信(RSU上行通信)；同时还存在着不同的车辆UE之间V2V通信。上述V2I和V2V通信都使用PC5接口，因此考虑到RSU UE的D2D通信能力有半双工的限制，所以当同时存在RSU上行通信和下行通信时，将无法同时成功接收数据。
由于在该场景中，RSU上行通信/下行通信都属于比较重要的V2I类型的数据，因此本发明提出了基站为其中一种类型的通信分配特定的资源，同时为其他类型的D2D通信分配其他的资源，并且该特定资源和为其他的D2D通信分配的其他的资源正交，从而使得这种类型的通信只使用该特定资源从而不会和其他D2D通信所使用的资源相冲突，确保了在半双工模式下的RSU UE也能够正常地收发RSU上行通信/下行通信的数据。
典型的，所分配的资源为时域资源即子帧，上述方法中分配特定的资源即为该类型的通信分配特定的子帧，而为其他类型的D2D通信分配的其他的资源为与上述特定的子帧在时域上正交的其他子帧。
在此基础上，根据本发明的一个实施例，基站可以为RSU下行通信分配特定的子帧。如附图1所示，基站将用于D2D通信的子帧分成正交的两个部分，一部分为RSU下行通信专用的资源池，即该资源池内的子帧上只传输RSU下行通信的数据；另一部分为公用的资源池，即该资源池内的子帧上既可以传输RSU上行通信的数据，也可以传输V2V通信的数据。可以看出，RSU UE在专用的资源池内的予帧上只进行V2I数据的发送，而在公用的资源池内的子帧上只进行V2I数据的接收，从而满足了RSU UE的半双工模式。
作为优选地，考虑到兼容现有的LTE的UE的收发器的设计，可以对RSU下行通信的数据进行频分复用，具体的，当在一个子帧内有多个RSU下行通信的数据分组需要发送时，可以使用该子帧内的连续的物理资源块(physical resource block简称PRB)进行传输。如附图1所示，两个下行数据分组(D1，D2)占用了连续的PRB。这种设计的优点是可以保持RSUUE发送端使用单载波的特性不变，从而尽可能的后向兼容。
另一方面，使用本发明的上述方法还可以很容易的扩展到多个RSU UE共存的情况。考虑到某个基站覆盖区域内存在多个RSU UE的场景，由于RSU UE都是固定在路边的节点，基站能够容易的知道每个RSU UE的位置和其覆盖范围；也就是说基站能够获知，哪些RSU UE的覆盖范围是互不重叠的，哪些RSU UE的覆盖范围会和其他的RSU UE的覆盖范围重叠。对于那些覆盖范围互不重叠的RSU UE而言，可以复用同样的资源，因此基站可以在专用的资源池内为他们分配同样的子帧供他们复用。而对于那些覆盖范围会与其他RSU UE相重叠的RSU UE，基站可以给每个这样的RSU UE分配专用的资源从而确保该UE上的通信不会与其他的RSU UE产生冲突。如附图2所示，上述专用的资源池内的子帧又被分为两个部分，一部分供不冲突的RSU1和RSU2所共用，一部分供会冲突的RSU3所专用。
在此基础上，根据本发明的又一个实施例，基站可以为RSU上行通信分配特定的子帧。如附图3所示，基站将用于D2D通信的子帧分成正交的两个部分，一部分为RSU上行通信专用的资源池，即该资源池内的子帧上只传输RSU上行通信的数据；另一部分为公用的资源池，即该资源池内的子帧上既可以传输RSU下行通信的数据，也可以传输V2V通信的数据。可以看出，RSU UE在专用的资源池内的子帧上只进行V2I数据(例如附图3中的U3、U4)的接收，而在公用的资源池内的子帧上只进行V2I数据的发送，从而也满足了RSU UE的半双工模式。
作为优选地，考虑到在RSU上行专用的子帧内，可能有多个车辆类型的UE在发送RSU上行数据，因此有必要进行功率控制以确保在RSU UE接收端的功率量级的均衡。所以可以对每个发送RSU上行数据的车辆类型的UE进行上行功率控制，简单起见，可以使用开环(open-loop)功率控制，当然，闭环或者其他类型的功率控制也是同样适用的。
另一方面，无论是为RSU上行还是下行通信分配了特定的资源池，在与之正交的共用的资源池中将至少有一种RSU UE和车辆UE之间的V2I通信，以及车辆UE之间的V2V通信。因此在同一个子帧内，车辆UE和/或RSU UE的接收端可能会经历冲突(多个UE同时在重叠的PRB上向该UE发送数据)或者带内(in-band)干扰(相邻UE使用同一子帧内不同的PRB进行发送)等。为了解决这一问题，可以由UE在共用资源池内随机选择子帧进行发送，从而获得时频域上的随机性，减少冲突和干扰的概率。备选的，也可以由UE在共用资源池内基于感知(sensing)的方式选择子帧进行发送，达到同样的目的。
附图4示出了上述根据本发明的一种在无线通信系统的基站中为用户设备之间的设备到设备通信分配资源的方法的流程图，其中，所述用户设备包括第一类型的用户设备和第二类型的用户设备，所述方法包括：
S41.所述基站为从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信分配特定的资源；
S42.为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源。
以下结合附图再来介绍本发明所提供的与上述方法相对应的设备，鉴于其中的单元/装置特征与上述方法中的步骤特征有对应关系，将从简。
附图5示出了根据本发明的一种在无线通信系统的基站中为用户设备之间的设备到设备通信分配资源的设备50，其中，所述用户设备包括第一类型的用户设备和第二类型的用户设备，所述分配资源的设备50用于：
所述基站为从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信分配特定的资源；以及
为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源。
优选地，所述第一类型的用户设备为RSU UE，所述第二类型的用户设备为车辆UE，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为RSU下行通信。
优选地，所述第一类型的用户设备为车辆UE，所述第二类型的用户设备为RSU UE，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为RSU上行通信。
优选地，所述特定的资源为特定的子帧，所述与所述特定的资源正交的其他资源为与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧，所述为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备随机的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
优选地，所述特定的资源为特定的子帧，所述与所述特定的资源正交的其他资源为与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧，所述为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备基于感知的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在本发明中，“第一”、“第二”仅表示名称，不代表次序关系。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种在无线通信系统的基站中为用户设备之间的设备到设备通信分配资源的方法，其中，所述用户设备包括第一类型的用户设备和第二类型的用户设备，所述方法包括：
所述基站为从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信分配特定的资源；以及
为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源，其中当所述第一类型的用户设备为路边单元类型的用户设备而所述第二类型的用户设备为车辆类型的用户设备时，为所述路边单元类型的用户设备中的会发生冲突的用户设备分配所述特定的资源中的部分资源，其中，所述部分资源被所述会发生冲突的用户设备所专用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述特定的资源为特定的子帧，所述与所述特定的资源正交的其他资源为与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其中当所述第一类型的用户设备为路边单元类型的用户设备而所述第二类型的用户设备为车辆类型的用户设备时，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为车辆到网络通信类型中的路边单元下行通信。
4.根据权利要求3所述的方法，其中对所述路边单元下行通信的数据使用频分复用。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述路边单元下行通信的数据占用所述特定的子帧中的连续的物理资源块。
6.根据权利要求2所述的方法，其中当所述第一类型的用户设备为车辆类型的用户设备而所述第二类型的用户设备为路边单元类型的用户设备时，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为车辆到网络通信类型中的路边单元上行通信。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，对所述车辆类型的用户设备的每个用户设备分别进行功率控制。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述功率控制为开环功率控制。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：
在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备随机的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：
在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备基于感知的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
11.一种在无线通信系统中为用户设备之间的设备到设备通信分配资源的基站，所述基站包括分配资源的设备，其中，所述用户设备包括第一类型的用户设备和第二类型的用户设备，所述分配资源的设备用于：
所述基站为从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信分配特定的资源；以及
为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源，其中当所述第一类型的用户设备为路边单元类型的用户设备而所述第二类型的用户设备为车辆类型的用户设备时，为所述路边单元类型的用户设备中的会发生冲突的用户设备分配所述特定的资源中的部分资源，其中，所述部分资源被所述会发生冲突的用户设备所专用。
12.根据权利要求11所述的基站，其中当所述第一类型的用户设备为路边单元类型的用户设备而所述第二类型的用户设备为车辆类型的用户设备时，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为车辆到网络通信类型中的路边单元下行通信。
13.根据权利要求11所述的基站，其中当所述第一类型的用户设备为车辆类型的用户设备而所述第二类型的用户设备为路边单元类型的用户设备时，所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信为车辆到网络通信类型中的路边单元上行通信。
14.根据权利要求11所述的基站，其中，所述特定的资源为特定的子帧，所述与所述特定的资源正交的其他资源为与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧，所述为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：
在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备随机的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
15.根据权利要求11所述的基站，其中，所述特定的资源为特定的子帧，所述与所述特定的资源正交的其他资源为与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧，所述为除所述从所述第一类型的用户设备发送到所述第二类型的用户设备的通信之外的其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信分配与所述特定的资源正交的其他资源进一步包括：
在与所述特定的子帧在时域上正交的其他子帧中，所述用户设备基于感知的为所述其他类型的所述用户设备之间的设备到设备通信选取子帧。
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