CN110753317B - 组管理单元、资源管理单元和用于运行它们的方法 - Google Patents

Abstract

组管理单元、资源管理单元和用于运行它们的方法。提出了一种用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组的组管理单元（GME），其中所述组管理单元（GME）根据所述至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求（req），确定所述至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息，朝着资源管理单元（RME）的方向发送所述资源需求（req）和所述移动信息，而且有关所述资源需求（req）和所述移动信息的发送来接收资源分配（alloc），其中所述资源分配（alloc）仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源。

Description

组管理单元、资源管理单元和用于运行它们的方法

技术领域

本发明涉及一种组管理单元、一种用于运行组管理单元的方法、一种资源管理单元和一种用于运行资源管理单元的方法。

背景技术

现有技术的问题通过根据权利要求1的组管理单元、根据并列权利要求的用于运行组管理单元的方法、根据并列权利要求的资源管理单元和根据另一并列权利要求的用于运行资源管理单元的方法来解决。

发明内容

按照本说明书的第一方面，提供了一种用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组的组管理单元，其中该组管理单元包括至少一个处理器、至少一个具有计算机程序代码的存储器和至少一个通信模块，其中该计算机程序代码被配置为使得该计算机程序代码与该至少一个处理器和该至少一个通信模块一起引起：该组管理单元根据所述至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求，确定所述至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息，朝着资源管理单元的方向发送该资源需求和该移动信息，而且有关该资源需求和该移动信息的发送来接收资源分配，其中该资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源。

有利地，仅仅针对如下车辆侧的终端设备的组保留D2D无线电资源，所述车辆侧的终端设备例如建造在作为队列来行驶的载货车（LKW）中。所分配的D2D无线电资源仅仅提供用于队列/车队（Platoon）的车辆侧的终端设备的无线通信。因此，排除了在一个地理区域内相遇的车辆侧的终端设备的组的相互影响。

通过使用移动信息和资源需求，充分利用了队列行驶的车辆的特性，诸如具有彼此间稳定的相对位置以及稳定的速度的多个车辆的相同的移动方向和速度。

因此，在组（队列/车队）之内以短的时延而且同时高的可靠性来交换消息。通过该通信，例如可以保持各个载货车（LKW）之间的最短距离，因为在相邻的车辆之间的相应的最大制动距离可以通过被确保地短的消息时延来遵守。所述被确保地短的消息时延能够使机动车的负责引入紧急制动的功能足够快地做出反应。随着在背风面的获益并且随着燃料或能量消耗减少而出现载货车（LKW）之间的更短的距离。

一个有利的示例的特点在于：组管理单元确定另一资源需求和/或另一移动信息，朝着资源管理单元的方向发送该另一资源需求和/或该另一移动信息，而且有关该另一资源需求和/或该另一移动信息的发送来接收另一资源分配，其中该资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少另一D2D无线电资源，而且其中该另一D2D无线电资源不同于之前针对该组所保留的D2D无线电资源。有利地，组管理单元有关对位置和/或组配置的变化的通知接收到该另一资源分配，借此预防了两个不同的车队/组的终端设备的消息的冲突。

一个有利的示例的特点在于：组管理单元接收例如资源管理单元的被降低的可用性。被降低的可用性涉及在将来的时间点提供给终端设备的组的D2D无线电资源。有利地，根据所接收到的被降低的可用性，该组的终端设备可以迅速引入相应的措施，该措施确保了车辆的组的运行安全性。

一个有利的示例的特点在于：组管理单元将所接收到的资源分配发送给终端设备的组中的至少一个终端设备。有利地，该资源分配在终端设备的组之内被分配。

按照另一方面，提供了无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组中的车辆侧的终端设备，其中该终端设备包括根据上述权利要求中任一项所述的组管理单元，而且其中该终端设备通过所分配的D2D无线电资源来与该组中的至少一个其它的终端设备交换消息。

按照本说明书的第二方面，提供了一种运行用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组的组管理单元的方法，该方法包括：根据所述至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求；确定所述至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息；朝着资源管理单元的方向发送该资源需求和该移动信息；而且有关该资源需求和该移动信息的发送来接收资源分配，其中该资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源。

按照本说明书的第三方面，提供了一种用于分配无线电通信网络的D2D无线电资源的资源管理单元，其中该资源管理单元包括至少一个处理器、至少一个具有计算机程序代码的存储器和至少一个通信模块，其中该计算机程序代码被配置为使得该计算机程序代码与该至少一个处理器和该至少一个通信模块一起引起：该资源管理单元接收来自用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组的组管理单元的资源需求和移动信息；而且该资源管理单元根据该资源需求和该移动信息来确定资源分配，其中该资源分配仅仅针对所述至少两个终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源；而且该资源管理单元朝着该组管理单元的方向发送该资源分配。

一个有利的示例的特点在于：资源管理单元接收来自组管理单元的所述至少两个终端设备的组的另一资源需求和/或另一移动信息；资源管理单元根据该另一资源需求和/或该另一移动信息来确定另一资源分配，其中该资源分配仅仅针对所述至少两个终端设备的组保留至少另一D2D无线电资源，而且其中该另一D2D无线电资源不同于之前针对该组所保留的D2D无线电资源；而且资源管理单元朝着该组管理单元的方向发送该另一资源分配。一个有利的示例的特点在于：资源管理单元确定在将来的时间点提供给终端设备的组的D2D无线电资源的被降低的可用性，而且朝着该组管理单元的方向发送所确定的被降低的可用性。

按照本说明书的第四方面，提供了一种运行用于分配无线电通信网络的D2D无线电资源的资源管理单元的方法，其中该方法包括：接收来自用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组的组管理单元的资源需求和移动信息；而且根据该资源需求和该移动信息来确定资源分配，其中该资源分配仅仅针对所述至少两个终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源；而且朝着该组管理单元的方向发送该资源分配。

按照本说明书的第五方面，提供了一种用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组并且用于分配该无线电通信网络的D2D无线电资源的管理单元，其中该管理单元包括至少一个处理器、至少一个具有计算机程序代码的存储器和至少一个通信模块，其中该计算机程序代码被配置为使得该计算机程序代码与该至少一个处理器和该至少一个通信模块一起引起：该管理单元根据所述至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求，确定所述至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息，而且根据该资源需求和该移动信息来确定资源分配，其中该资源分配仅仅针对所述至少两个终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源。

按照第六方面，提供了一种运行用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组并且用于分配该无线电通信网络的D2D无线电资源的管理单元的方法，其中该方法包括：根据所述至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求（req）；确定所述至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息；而且根据该资源需求（req）和该移动信息来确定资源分配（alloc），其中该资源分配（alloc）仅仅针对所述至少两个终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源。

附图说明

在附图中：

图1以示意性形式示出了无线电通信网络；

图2示出了示意性的序列图；而

图3示出了示意性地示出的地图。

具体实施方式

图1以示意性形式示出了无线电通信网络2。车辆V1、V2和V3的第一组G1借助于相应的车辆侧的终端设备NN1至NN3通过至少一个仅仅被分配的D2D无线电资源D1（D2D：Device to Device（设备到设备））来进行通信而且例如协调相应的车辆V1至V3的车辆距离d12、d23以及制动和加速机动动作。D2D无线电资源是用于在终端设备NN1至NN6之间的直接通信的无线电资源。D2D无线电资源还具有周期性。所使用的D2D无线电资源在时-频域内周期性地重复。车辆V4、V5和V6的第二组G2借助于相应的车辆侧的终端设备NN4至NN6通过至少一个仅仅被分配的D2D无线电资源D2来进行通信而且例如协调相应的车辆V4至V6的车辆距离d45、d56以及制动和加速机动动作。至少一个D2D无线电资源D1、D2例如其特点在于：在时间和频域范畴下所分配的范围的周期性。即使两个组G1和G2的无线电作用范围有交叉，也就是说终端设备NN6例如可能会接收到终端设备NN3的消息，由于D2D无线电资源D1和D2在时域和频域内分开，所述组G1和G2的通信也不相互影响。D2D无线电资源的分开意味着：这些D2D无线电资源既没有在时域内重叠也没有在频域内重叠。

除了彼此间的直接通信之外，终端设备NN1至NN6还支持在小区辅助的网络之内通过上行链路（Uplink）无线电资源UL朝着基础设施单元NN7、诸如远程无线电头端（Remote-Radio-Head）、即RRH或者基站、即eNodeB的方向发送消息以及通过下行链路（Downlink）无线电资源DL从基础设施单元NN7接收消息的能力。上行链路和下行链路无线电资源UL、DL例如由基础设施单元NN7集中地分配、也就是说调度。基础设施单元NN7包括天线A7。基础设施单元NN7与网络单元NN8和NN9连接，用于进行通信。D2D无线电资源D1、D2也被称作侧行链路（Sidelink）资源。车辆侧的终端设备NN1至NN6使用D2D无线电资源D1、D2，所述D2D无线电资源没有以小区辅助的方式被分派、也就是说被调度。

车辆侧的终端设备NN1至NN6分别包括处理器P1-P6、通信模块C1-C6、天线A1-A6和存储器M1-M6。存储器M1-M6分别配备有计算机程序代码，该计算机程序代码被配置为使得该计算机程序代码与至少一个处理器P1-P6、至少一个通信模块C1-C6和至少一个天线A1-A6一起实施在本说明书中所描述的组管理单元的步骤。

网络单元NN8、NN9分别包括处理器P8、P9、通信模块C8、C9和存储器M8、M9。存储器M8、M9分别配备有计算机程序代码，该计算机程序代码被配置为使得该计算机程序代码与至少一个处理器P8、P9和至少一个通信模块C8、C9一起实施在本说明书中所描述的组管理单元和/或资源管理单元的步骤。

图2示出了示意性的序列图。组管理单元GME构造用于管理图1中的组G1、G2中的至少一个组的车辆侧的终端设备。例如，组管理单元GME只要只用于管理组G1就布置在车辆侧的终端设备NN1上。在另一实施方式中，组管理单元GME例如处在图1中的网络单元NN8上，其中所分配的资源管理单元RME布置在网络单元NN9上。在另一实施方式中，GME和RME共同处在网络单元NN8上。当然，可能存在多个组管理单元GME。

资源管理单元RME例如布置在服务提供商/网络运营商的一侧，并且协调相应的组G1、G2以及其它组所使用的D2D无线电资源。当然，可能存在多个资源管理单元RME，例如对于相应的网络运营商来说可能存在多个资源管理单元RME。资源管理单元RME管理D2D无线电资源池并且按照随后描述的步骤来分配这些D2D无线电资源。

在步骤202中，组管理单元GME根据至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求req。组的配置例如包括：参与的车辆侧的终端设备的数目、车辆之间的额定距离、消息大小、两个所要接收的消息之间的最大时长、服务质量水平（Quality of Service-Level）、服务类型等等。在队列行驶（英文：车队（Platoon））的情况下，该数目包括至少两个车辆或车辆侧的终端设备。车辆侧的终端设备自主地组建成组G1、G2。例如，还不属于组G1、G2的终端设备向队列领导者、如终端设备NN1或NN4报名并且与该队列领导者达成组所属性。资源需求req由组管理单元根据组的配置来确定。替选地，组的配置被确定为资源需求req。

在步骤204中，组管理单元GME确定至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息loc。移动信息loc例如包括：绝对位置、速度、移动方向、所计划的路线、路线的最后目的地等等。移动信息例如来自组G1、G2中的仅仅一个终端设备NN1、NN4。

资源需求req和移动信息loc被传送给资源管理单元RME。在步骤206中，资源管理单元RME根据所接收到的资源需求req和移动信息loc来确定资源分配alloc。所确定的资源分配alloc被传送给组管理单元GME，用于转发给相应的组的车辆侧的终端设备。在步骤208中，在当前示例中组管理单元GME布置在其上的终端设备NN1确定用于在该组之内发送的消息N1并且在借助于资源分配alloc所分配的D2D无线电资源D1上传送该消息。在步骤210中，终端设备NN2使用在N1中的信息，以便知道将来应该在哪个无线电资源、即D1上进行车队的成员之间的通信或者例如是否能达到所要求的服务质量。接着，无线电资源D1例如被用于：在车辆之间周期性地交换关于例如速度值的信息，处在相应的载货车（LKW）中的车队调节器需要这些信息，以便调节距离并且必要时防止距离的可能会导致相撞的波动。如果不能达到所要求的服务质量，则终端设备NN2告知车队调节器，该车队调节器可以相对应地使用该信息。资源分配alloc例如参阅在资源池之内的标志符，该标志符明确地标识相应的所要使用的D2D无线电资源。

资源分配alloc将相应的D2D无线电资源D1按小时地、至少按分钟或秒地分配给车辆侧的终端设备的组。即使分配只生效几秒钟，与LTE-V2X Mode 3相比也已经可以节省信令开销。通过对D2D无线电资源的所述长时间分配，减少了对控制信息的发送。此外，如果例如在持续几秒钟、几分钟或者几小时的时间段内不可能进行上行链路/下行链路通信，则该分配不那么易受干扰。因此，D2D无线电资源静态地被分配而且可以沿着该组的所选择的路线保持不变，以便在该路线结束时才重新被释放。替选地，给D2D无线电资源配备生效的最大时长，该最大时长例如只覆盖所计划的路线的一部分。在该最大时长期满之后，给相应的组分配新的D2D无线电资源。

在一个示例中，RME考虑在分派D2D无线电资源时蜂窝状移动无线电的地理可用性。因此，在终端设备的组的上行链路/下行链路通信不可用的情况下，始终提供有效的D2D无线电资源。

在步骤212中，组管理单元GME确定更新消息upd并且将该更新消息传送给资源管理单元RME。更新消息upd包括车辆侧的终端设备的相应的组的另一资源需求和/或另一移动信息。在步骤214中，资源管理单元RME确定另一资源分配alloc2，该另一资源分配指示将D2D无线电资源D1更换到D2D无线电资源D3。在步骤216中，车辆侧的终端设备NN1确定消息N2，该消息按照所接收到的另一资源分配alloc2在D2D无线电资源D3上被传送给终端设备NN2。在步骤218中，终端设备NN2使用在N2中的信息，以便知道将来应该在哪个无线电资源、即D3上进行车队的成员之间的通信或者例如是否能达到所要求的服务质量。接着，无线电资源D3例如被用于：在车辆之间周期性地交换关于例如速度值的信息，处在相应的载货车（LKW）中的车队调节器需要这些信息，以便调节距离并且必要时防止距离的可能会导致相撞的波动。如果不能达到所要求的服务质量，则终端设备NN2告知车队调节器，该车队调节器可以相对应地使用该信息。资源分配alloc2例如参阅在资源池之内的标志符，该标志符明确地标识相应的所要使用的D2D无线电资源D3。

在步骤220中，资源管理单元RME确定提供给终端设备的组的D2D无线电资源的被降低的可用性red，其中该被降低的可用性red处在将来的时间点。该时间点例如可以与被降低的可用性red一起被传送给组管理单元GME。该被降低的可用性red被提供给该组的所有终端设备，这例如可通过最后被分配的D2D无线电资源D3来实现。在步骤222、224中，有关所分配的D2D无线电资源D3的被降低的可用性red，将该组转变到稳定状态，例如增加车辆之间的距离，因为预期消息在所分配的无线电资源D3上有冲突。例如，当有被提高的数目个组处在同一地理区域内或有被提高的数目个组将在将来的时间点相遇并且不能同时使用资源池的仅仅提供的D2D无线电资源时，该被降低的可用性red被资源管理单元RME确定。

图3示出了示意性的地图MAP，该地图例如在图2中的步骤206、214和220中得以使用。终端设备的组G3、G4和G5分配有根据所示出的位置的相应的坐标、移动方向R3、R4、R5而且示例性地分配有无线电作用范围ran3、ran4、ran5。资源管理单元根据地图MAP来分配资源池POOL的D2D无线电资源D4和D5。这样，资源管理单元例如估计：组G3和G4将在一个地理区域G内相遇并且因此给组G3和G4预防性地分配不同的D2D无线电资源D4、D5。而组G3和G5彼此离得远并且因此可以使用同一D2D无线电资源D5。

Claims (12)

1.一种用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组的组管理单元，其中所述组管理单元包括至少一个处理器、至少一个具有计算机程序代码的存储器和至少一个通信模块，其中所述计算机程序代码被配置为使得所述计算机程序代码与所述至少一个处理器和所述至少一个通信模块一起引起：所述组管理单元

根据所述至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求，

确定所述至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息，其中所述移动信息包括所述至少两个车辆侧的终端设备的所计划的路线，

朝着资源管理单元的方向发送所述资源需求和所述移动信息，而且

有关所述资源需求和所述移动信息的发送来接收资源分配，其中所述资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源。

2.根据权利要求1所述的组管理单元，其中所述组管理单元

确定另一资源需求和/或另一移动信息，

朝着所述资源管理单元的方向发送所述另一资源需求和/或所述另一移动信息，而且有关所述另一资源需求和/或所述另一移动信息的发送来接收另一资源分配，其中所述另一资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少另一D2D无线电资源，而且其中所述另一D2D无线电资源不同于之前针对所述组所保留的D2D无线电资源。

3.根据权利要求1或2所述的组管理单元，其中所述组管理单元

接收在将来的时间点提供给终端设备的组的D2D无线电资源的被降低的可用性，其中从所述资源管理单元出发来报告所述被降低的可用性。

4.根据权利要求1或2所述的组管理单元，其中所述组管理单元

将所接收到的资源分配发送给终端设备的组中的至少一个终端设备。

5.一种无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组中的车辆侧的终端设备，其中所述终端设备包括根据上述权利要求中任一项所述的组管理单元，而且其中所述终端设备通过所分配的D2D无线电资源来与所述组中的至少一个其它的终端设备交换消息。

6.一种运行用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组的组管理单元的方法，所述方法包括：

根据所述至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求，

确定所述至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息，其中所述移动信息包括所述至少两个车辆侧的终端设备的所计划的路线，

朝着资源管理单元的方向发送所述资源需求和所述移动信息，而且

有关所述资源需求和所述移动信息的发送来接收资源分配，其中所述资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源。

7.一种用于分配无线电通信网络的D2D无线电资源的资源管理单元，其中所述资源管理单元包括至少一个处理器、至少一个具有计算机程序代码的存储器和至少一个通信模块，其中所述计算机程序代码被配置为使得所述计算机程序代码与所述至少一个处理器和所述至少一个通信模块一起引起：所述资源管理单元

接收来自用于管理所述无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组的组管理单元的资源需求和移动信息，其中所述移动信息包括所述至少两个车辆侧的终端设备的所计划的路线，而且

根据所述资源需求和所述移动信息来确定资源分配，其中所述资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源，而且

朝着所述组管理单元的方向发送所述资源分配。

8.根据权利要求7所述的资源管理单元，其中所述资源管理单元

接收来自所述组管理单元的所述至少两个车辆侧的终端设备的组的另一资源需求和/或另一移动信息，

根据所述另一资源需求和/或所述另一移动信息来确定另一资源分配，其中所述另一资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少另一D2D无线电资源，而且其中所述另一D2D无线电资源不同于之前针对所述组所保留的D2D无线电资源，而且朝着所述组管理单元的方向发送所述另一资源分配。

9.根据权利要求7或8所述的资源管理单元，其中所述资源管理单元

确定在将来的时间点提供给终端设备的组的D2D无线电资源的被降低的可用性，

朝着所述组管理单元的方向发送所确定的被降低的可用性。

10.一种运行用于分配无线电通信网络的D2D无线电资源的资源管理单元的方法，其中所述方法包括：

接收来自用于管理所述无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组的组管理单元的资源需求和移动信息，其中所述移动信息包括所述至少两个车辆侧的终端设备的所计划的路线，而且

根据所述资源需求和所述移动信息来确定资源分配，其中所述资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源，而且

朝着所述组管理单元的方向发送所述资源分配。

11.一种用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组并且用于分配所述无线电通信网络的D2D无线电资源的管理单元，其中所述管理单元包括至少一个处理器、至少一个具有计算机程序代码的存储器和至少一个通信模块，其中所述计算机程序代码被配置为使得所述计算机程序代码与所述至少一个处理器和所述至少一个通信模块一起引起：所述管理单元

根据所述至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求，

确定所述至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息，其中所述移动信息包括所述至少两个车辆侧的终端设备的所计划的路线，而且

根据所述资源需求和所述移动信息来确定资源分配，其中所述资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源。

12.一种运行用于管理无线电通信网络的至少两个车辆侧的终端设备的组并且用于分配所述无线电通信网络的D2D无线电资源的管理单元的方法，其中所述方法包括：

根据所述至少两个车辆侧的终端设备的组的配置来确定资源需求，

确定所述至少两个车辆侧的终端设备的组的移动信息，其中所述移动信息包括所述至少两个车辆侧的终端设备的所计划的路线，而且

根据所述资源需求和所述移动信息来确定资源分配，其中所述资源分配仅仅针对所述至少两个车辆侧的终端设备的组保留至少一个D2D无线电资源。