CN111225446A - 一种车与车通信的资源调配方法及装置 - Google Patents
一种车与车通信的资源调配方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供一种车与车通信的资源调配方法及装置,涉及无线通信技术领域,可以提高车与车通信的安全性及可靠性。本发明实施例包括:生成待传输业务的待传输数据包,并确定待传输业务是周期性业务还是非周期性业务;若待传输业务为非周期性业务,则从选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源,传输待传输数据包。若待传输业务为周期性业务,则判断待传输业务当前RC的值是否为零;若当前RC的值为零,则重置RC的值,并重新确定用于传输待传输业务的第二预留资源,传输待传输数据包,并将重置后的RC的值减一;若当前RC的值不为零,则利用上一次确定的第二预留资源,传输待传输数据包,并将当前RC的值减一。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,特别是涉及一种车与车通信的资源调配方法及装置。
背景技术
随着第五代移动通信系统(5G)的发展,目前最新的车联网技术到达了由第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)制定的蜂窝式车联网(Cellular Vehicle-to-Everything,C-V2X)标准第三阶段,即基于5G新空口(5G NR,5GNew Radio)协议的新空口-车辆与任意设备(New Radio-Vehicle-to-Everything,NR-V2X)技术,而第一阶段和第二阶段V2X是基于LTE协议的长期演进-车与任意设备(Long TermEvolution-Vehicle-to-Everything,LTE-V2X)技术。NR-V2X着重于满足3GPP需求组(SA1)定义的先进V2X(advanced V2X)应用场景,包括车辆编队行驶,车载传感器数据实时共享,增强体验驾驶和远程驾驶等。NR-V2X与LTE-V2X形成互补关系,以在车联网场景下实现高吞吐量,超低延迟及高可靠性的直接的设备到设备通信。
目前,LTE-V2X中的车与车之间的通信,采用的无限资源调度算法大多为随机调度(Random Schedule,RS),使得车辆之间通信时,随机地从资源池中选择通信所占用的时频资源。这种方式很容易造成资源选择冲突,即容易产生时频资源被重复选择的情况。可见这种通信方式的安全性和可靠性低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种车与车通信的资源调配方法及装置,以实现提高车与车通信的安全性以及可靠性。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供一种车与车通信的资源调配方法,应用于目标车辆,所述方法包括:
生成待传输业务的待传输数据包,并确定所述待传输业务是周期性业务还是非周期性业务;
若所述待传输业务为非周期性业务,则从选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源,利用所述第一预留资源,传输所述待传输数据包,所述选择窗口表示可选择的时域资源和频域资源,所述已预留资源为已预留给周围车辆传输非周期性业务的时频资源,所述周围车辆与所述目标车辆之间的距离小于预设距离;
或者,若所述待传输业务为周期性业务,则判断所述待传输业务当前资源计数器RC的值是否为零;若当前RC的值为零,则重置RC的值,并重新确定用于传输所述待传输业务的第二预留资源,利用重新确定的第二预留资源,传输所述待传输数据包,并将重置后的RC的值减一;若当前RC的值不为零,则利用上一次确定的用于传输所述待传输业务的第二预留资源,传输所述待传输数据包,并将当前RC的值减一。
可选的,所述方法还包括:
在感知窗口内监测各资源块,所述感知窗口表示当前时刻与第一时刻之间的时频资源,所述第一时刻为在当前时刻之前,且与当前时刻距离预设时长的时刻;
在所述预设的时频范围内的资源块上包括所述周围车辆发送的直通链路控制信息SCI时,解码所述SCI;
若所述SCI包括业务标识信息表示非周期性业务,则将所述SCI包括的非周期性业务的资源预留信息记录至第一感知窗口列表中;
若所述SCI包括业务标识信息表示周期性业务,则将所述SCI的直通链路参考信号接收功率S-RSRP记录至第二感知窗口中。
可选的,所述从选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源,包括:
将所述剩余资源,作为第一候选资源集合;
针对所述第一候选资源集合中的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值,所述第二感知窗口列表中记录了所述周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的SCI的S-RSRP;
将所述第一候选资源集合中的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序;
将S-RSRP的线性平均值排名属于第一预设比例范围的资源块,作为第二候选资源集合;
从所述第二候选资源集合中,选择所述第一预留资源。
可选的,在所述从指定时频范围内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源之后,所述方法还包括:
在当前时刻的下一个子帧上,传输所述待传输业务的SCI,所述待传输业务的SCI包括所述目标车辆为传输所述待传输业务所预留的第一预留资源信息。
可选的,所述重新确定用于传输所述待传输业务的第二预留资源,包括:
以预设概率将上一次确定的用于传输所述待传输业务的第二预留资源,确定为本次用于传输所述待传输业务的第二预留资源;或者,
以剩余概率针对所述指定时频范围内的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值;所述剩余概率为(1-所述预设概率),所述第二感知窗口列表中记录了所述周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的直通链路控制信息SCI的S-RSRP;
将所述指定时频范围内的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序;
将S-RSRP的线性平均值排名位于第二预设比例的资源块,作为第三候选资源集合;
从所述第三候选资源集合中,选择所述第二预留资源。
可选的,所述方法还包括:
利用所述第二预留资源,传输所述待传输业务的SCI,所述待传输业务的SCI包括所述目标车辆为传输所述待传输业务所预留的第二预留资源信息。
第二方面,本发明实施例还提供了一种车与车通信的资源调配装置,应用于目标车辆,所述装置包括:
生成模块,用于生成待传输业务的待传输数据包,并确定所述待传输业务是周期性业务还是非周期性业务;
传输模块,用于若所述待传输业务为非周期性业务,则从选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源,利用所述第一预留资源,传输所述待传输数据包,所述选择窗口表示可选择的时域资源和频域资源,所述已预留资源为已预留给周围车辆传输非周期性业务的时频资源,所述周围车辆与所述目标车辆之间的距离小于预设距离;
所述传输模块,还用于若所述待传输业务为周期性业务,则判断所述待传输业务当前资源计数器RC的值是否为零;若当前RC的值为零,则重置RC的值,并重新确定用于传输所述待传输业务的第二预留资源,利用重新确定的第二预留资源,传输所述待传输数据包,并将重置后的RC的值减一;若当前RC的值不为零,则利用上一次确定的用于传输所述待传输业务的第二预留资源,传输所述待传输数据包,并将当前RC的值减一。
可选的,所述装置还包括:
检测模块,用于在感知窗口内监测各资源块,所述感知窗口表示当前时刻与第一时刻之间的时频资源,所述第一时刻为在当前时刻之前,且与当前时刻距离预设时长的时刻;
解码模块,用于在所述预设的时频范围内的资源块上包括所述周围车辆发送的直通链路控制信息SCI时,解码所述SCI;
记录模块,用于若所述SCI包括业务标识信息表示非周期性业务,则将所述SCI包括的非周期性业务的资源预留信息记录至第一感知窗口列表中;若所述SCI包括业务标识信息表示周期性业务,则将所述SCI的直通链路参考信号接收功率S-RSRP记录至第二感知窗口中。
可选的,所述传输模块,具体用于:
将所述剩余资源,作为第一候选资源集合;
针对所述第一候选资源集合中的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值,所述第二感知窗口列表中记录了所述周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的SCI的S-RSRP;
将所述第一候选资源集合中的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序;
将S-RSRP的线性平均值排名属于第一预设比例范围的资源块,作为第二候选资源集合;
从所述第二候选资源集合中,选择所述第一预留资源。
可选的,所述传输模块,还用于在所述从指定时频范围内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源之后,在当前时刻的下一个子帧上,传输所述待传输业务的SCI,所述待传输业务的SCI包括所述目标车辆为传输所述待传输业务所预留的第一预留资源信息。
可选的,所述传输模块,具体用于:
以预设概率将上一次确定的用于传输所述待传输业务的第二预留资源,确定为本次用于传输所述待传输业务的第二预留资源;或者,
以剩余概率针对所述指定时频范围内的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值;所述剩余概率为(1-所述预设概率),所述第二感知窗口列表中记录了所述周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的直通链路控制信息SCI的S-RSRP;
将所述指定时频范围内的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序;
将S-RSRP的线性平均值排名位于第二预设比例的资源块,作为第三候选资源集合;
从所述第三候选资源集合中,选择所述第二预留资源。
可选的,所述传输模块,还用于利用所述第二预留资源,传输所述待传输业务的SCI,所述待传输业务的SCI包括所述目标车辆为传输所述待传输业务所预留的第二预留资源信息。
第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述任一车与车通信的资源调配方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一车与车通信的资源调配方法的步骤。
第五方面,本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一车与车通信的资源调配方法。
本发明实施例的技术方案至少可以带来以下有益效果:由于在传输非周期性业务的待传输数据包时,可以选择未预留给周围车辆传输非周期性业务的资源,传输待传输数据包;且传输周期性业务的数据包时,可以在周期性业务占用资源较少的资源块上传输待传输数据包,所以减少了资源选择冲突,提高了车与车通信的安全性以及可靠性。
当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种车与车通信的资源调配方法流程图;
图2为本发明实施例提供的一种时频资源的示例性示意图;
图3为本发明实施例提供的车与车通信的资源调配方法与随机调度算法对于各业务的平均数据包成功传输率随传输距离变化的折线图;
图4为本发明实施例提供的车与车通信的资源调配方法与随机调度算法对于非周期性业务的平均数据包成功传输率随传输距离变化的折线图;
图5为本发明实施例提供的一种车与车通信的资源调配装置的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种目标车辆的结构示意图。
具体实施方式
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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了提高车与车通信的安全性以及可靠性,本发明实施例提供了一种车车通信的资源调配方法,该方法可以应用于目标车辆,其中目标车辆可以是任意能够实现车与车通信的车辆。如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤101,生成待传输业务的待传输数据包,并确定待传输业务是周期性业务还是非周期性业务。
例如,获取该待传输数据包的业务标识(Type)的值,当Type=0时,表示待传输业务为非周期性业务;当Type=1时,表示待传输业务为周期性业务。
可以理解的,周期性业务为车辆需要周期性地处理的业务。例如,周期性业务可以是车辆需要每隔100毫秒(ms)向周围车辆发送自身的位置。
非周期性业务为车辆不需要周期性地处理的业务。例如,非周期性业务可以是车辆在检测到与某一车辆距离小于告警距离时,向该车辆发送告警消息。
可选的,本发明实施例还可以通过以下四个步骤,获取周围车辆已预留的用于传输非周期性业务的资源信息,以及周围车辆传输周期性业务的直通链路控制信息(Sidelink Control Information,SCI)的直通链路参考信号接收功率(SidelinkReference Signal Received Power,S-RSRP)。
步骤一,在感知窗口内监测各资源块(Resource Block,RB)。其中,感知窗口表示当前时刻与第一时刻之间的时频资源,第一时刻为在当前时刻之前,且与当前时刻距离预设时长的时刻。
可选的,可以在感知窗口内,持续监测预设的子信道和子帧。其中,一个子信道上的一个子帧,称为一个资源块组(Resource Block Group,RBG),一个RBG可以由16个RB组成。
其中,感知窗口为Tnow-n*TTI到Tnow之间的时间段包括的时频资源,其中Tnow为当前时刻,传输时间间隔(Transmission Time Interval,TTI)为时域上的一个子帧,n为感知窗口的长度且与非周期性业务延迟要求以及周期性业务的周期有关,即n=j*Period,其中Period为非周期性业务的最大容忍延迟与周期性业务的最大周期的最小公倍数,j为整数,可取值1,2,3,…,100。
步骤二,在感知窗口内的资源块上包括周围车辆发送的SCI时,解码SCI。
其中,SCI采用SCI格式1(SCI format 1)格式,通过物理层直通链路控制通道(Physical SL Control Channel,PSCCH)传输,PSCCH承载着与通过物理层直通链路共享通道(Physical SL Shared Channel,PSSCH)传输的数据相关的信息。SCI format 1格式的SCI包含32比特(bits)的信息,占用两个RB传输。SCI包括:业务标识信息、资源预留信息、初始传输和重传的频率资源位置、初始传输和重传时间间隔、调制编码方案(Modulation andcoding scheme,MCS)和重传指示符。
步骤三,若SCI包括业务标识信息表示非周期性业务,则将SCI包括的非周期性业务的资源预留信息记录至第一感知窗口列表中。
例如,资源预留信息可以是预留的资源的标识。
步骤四,若SCI包括业务标识信息表示周期性业务,则将SCI的S-RSRP记录至第二感知窗口中。
步骤102,若待传输业务为非周期性业务,则从选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源。
其中,选择窗口表示可选择的时域资源和频域资源,已预留资源为已预留给周围车辆传输非周期性业务的时频资源,周围车辆与目标车辆之间的距离小于预设距离。例如,预设距离可以是500米(m)。
可选的,步骤102中选择第一预留资源的步骤可以包括以下五个步骤:
步骤一,将选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源,作为第一候选资源集合。
其中,选择窗口为Tselect到Tend_ap时间段内可选择的时频资源。其中Tselect为目标车辆产生了待传输数据包且需要预留第一预留资源来传输待传输数据包的时刻,Tend_ap与待传输数据包所传的待传输业务的延迟要求相关,Tend_ap=Tselect+Di,其中Di为待传输数据包所传的待传输业务i的最大容忍延迟。
可以理解的,剩余资源为:目标车辆通过解码接收到的来自周围车辆的SCI信息,得到周围车辆的执行非周期性业务所预留的资源为集合A,选择窗口中的所有资源块为集合B,则剩余资源即第一候选资源集合为A在B中的绝对补集。
步骤二,针对第一候选资源集合中的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值。
其中,第二感知窗口列表中记录了周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的SCI的S-RSRP。
可选的,可以利用公式(1)计算第一候选资源集合中的每个资源块对应的S-RSRP的线性平均值。
其中,Treserve_ap为相应选择窗口中所选TTI,Delay为待传输业务的最大容忍延迟,Treserve_ap-λ×Delay为与Treserve_ap相距入个Delay且与Treserve_ap处于相同位置的其他子信道,感知窗口为Tnow-n*TTI到Tnow时间段,感知窗口长度为n。
步骤三,将第一候选资源集合中的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序。
步骤四,将S-RSRP的线性平均值排名属于第一预设比例范围的资源块,作为第二候选资源集合。
例如,若步骤三将第一候选资源集合中的各资源块根据S-RSRP的线性平均值从小到大的顺序排序,则将S-RSRP的线性平均值排名属于0%~20%的资源块,作为第二候选资源集合。
步骤五,从第二候选资源集合中,选择第一预留资源。
一种实施方式中,可以从第二候选资源集合中,随机选择资源块作为第一预留资源。
本发明实施例的技术方案还可以带来以下有益效果:由于本发明实施例可以在周期性业务占用资源较少的资源块上传输非周期性的待传输业务,减少了资源选择冲突,进一步提高了车与车通信的安全性以及可靠性。
步骤103,利用第一预留资源,传输待传输数据包。
步骤104,若待传输业务为周期性业务,则判断待传输业务当前资源计数器(Resource Counter,RC)的值是否为零。若当前RC的值为零,则执行步骤105;若当前RC的值不为零,则执行步骤106。
步骤105,若当前RC的值为零,则重置RC的值,并重新确定用于传输待传输业务的第二预留资源,利用重新确定的第二预留资源,传输待传输数据包,并将重置后的RC的值减一。
其中,RC为车辆所传周期性业务的数据包按照半持续调度(Semi-PersistentScheduling,SPS)方式传输的次数。
可选的,可以根据待传输业务的周期,重置RC的值。例如,对于周期大于或等于100ms的业务,车辆在[5,15]的范围内随机选择RC的值;对于周期为50ms的业务,车辆在[10,30]的范围内随机选择RC的值;对于周期为30ms的业务,车辆在[20,50]的范围内随机选择RC的值;对于周期为20ms的业务,车辆在[25,75]的范围内随机选择RC的值;对于周期为10ms的业务,车辆在[50,150]的范围内随机选择RC的值。
可选的,重新确定用于传输待传输业务的第二预留资源的方式可以包括如下步骤。
步骤一,以预设概率将上一次确定的用于传输待传输业务的第二预留资源,确定为本次用于传输待传输业务的第二预留资源。或者,执行下述步骤二至步骤五。
例如,预设概率P∈[0,0.8]。
步骤二,以剩余概率针对指定时频范围内的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值。
其中,所述剩余概率=(1-预设概率),第二感知窗口列表中记录了周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的SCI的S-RSRP。
步骤三,将指定时频范围内的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序。
例如,指定时频范围可以是预设的子信道上选择窗口内的时间段。
其中,选择窗口为Tselect到Tend_p时间段,时间段长度小于或等于业务周期。其中Tselect为目标车辆产生了待传输数据包且需要预留第二预留资源来传输待传输数据包的时刻,Tend_p与待传输数据包所传的待传输业务的延迟要求相关,Tend_p=Tselect+Di,其中Di为待传输数据包所传的待传输业务i的最大容忍延迟。
可选的,可以利用公式(2)计算指定时频范围内的各资源块对应的S-RSRP的线性平均值。
其中,Treserve_p为相应选择窗口中所选TTI,Period为待传输业务的业务周期,Treserve_p-λ×Period为与Treserve_p相距入个Period且与Treserve_p处于相同位置的其他子信道,感知窗口为Tnow-n*TTI到Tnow时间段,感知窗口长度为n。
步骤四,将S-RSRP的线性平均值排名位于第二预设比例的资源块,作为第三候选资源集合。
例如,若步骤三将将各资源块根据S-RSRP的线性平均值从小到大的顺序排序,则将S-RSRP的线性平均值排名属于0%~20%的资源块,作为第三候选资源集合。
步骤五,从第三候选资源集合中,选择第二预留资源。
一种实施方式中,可以从第三候选资源集合中,随机选择资源块作为第二预留资源。
步骤106,若当前RC的值不为零,则利用上一次确定的用于传输待传输业务的第二预留资源,传输待传输数据包,并将当前RC的值减一。
可以理解的,从上述步骤104-步骤106可以看出,在当前RC归零时,意味着一段SPS周期结束,目标车辆为待传输业务重新设置RC的值,并以概率P继续在原本预留的第二预留资源上传输待传输业务;或者目标车辆将以概率(1-P)重新确定第二预留资源,并在重新确定的第二预留资源上传输待传输业务。
而且无论车辆是否为待传输业务重新进行资源选择,都将开始下一段长度为(RC*Period)的SPS周期。
本发明实施例的技术方案至少可以带来以下有益效果:由于在传输非周期性业务的待传输数据包时,可以选择未预留给周围车辆传输非周期性业务的资源,传输待传输数据包;且传输周期性业务的数据包时,可以在周期性业务占用资源较少的资源块上传输待传输数据包,所以减少了资源选择冲突,提高了车与车通信的安全性以及可靠性。
可以理解的,为目标车辆传输待传输业务预留的第一预留资源为:在选择窗口内用于传输TB(Transport Block,传输块)的一个或多个子信道。待传输数据包可以称为TB,TB中包括所传业务的数据信息,SCI中包括所传业务的控制信息。SCI和TB可以在不同的时隙中传输。
可选的,当待传输业务为非周期性业务时,确定第一预留资源后,可以在当前时刻的下一个子帧的PSCCH上,传输待传输业务的SCI;并在第一预留资源的PSSCH上传输待传输数据包。
其中,待传输业务的SCI包括目标车辆为传输待传输业务所预留的第一预留资源信息。例如第一预留资源信息可以是第一预留资源的标识。
本发明实施例的技术方案还可以带来以下有益效果:在待传输业务为非周期性业务时,先发送SCI,可以让周围车辆提前获知目标车辆为传输待传输业务所预留的第一预留资源,减少其他车辆选择第一预留资源传输非周期性业务的情况,减少了资源选择冲突。
可选的,当待传输业务为周期性业务时,确定第二预留资源后,可以利用第二预留资源,传输待传输业务的SCI。
可以理解的,为目标车辆传输待传输业务预留的第二预留资源为:在选择窗口内用于传输TB的一个或多个子信道。TB中包括所传业务的数据信息,SCI中包括所传业务的控制信息。
待传输数据包的SCI可以在第二预留资源的前两个RB上传输,TB在第二预留资源除前两个RB以外的剩余RB上传输,即TB和SCI可以在相同的子帧中传输,SCI可以在由两个RB组成的控制信道PSCCH上传输,TB可以在由14个RB组成的数据信道PSSCH上传输。
其中,待传输业务的SCI包括目标车辆为传输待传输业务所预留的第二预留资源信息。例如第二预留资源信息可以是第二预留资源的标识。
本发明实施例的技术方案还可以带来以下有益效果:本发明实施例可以将SCI信息发送给周围车辆,使得周围车辆可以根据接收到的SCI信息,选择预留资源,减少了资源预留冲突。
可选的,图2为时频资源的示例性示意图,图2的横轴表示时间,纵轴表示频率,一个子信道上的一个TTI为一个RBG,包括斜线或者格纹的RBG表示预留给车辆传输待传输业务的资源块。
本发明实施例中,在为非周期性业务选择第一预留资源时,通过快速感知,规避了距离目标车辆一定距离内周围车辆传输非周期性业务预留的资源,从而避免非周期性业务之间的碰撞。通过长期感知得到的S-RSRP的值,获得周期性业务占用资源池的情况,并预留资源占用率较低的第二预留资源用于传输待传输业务,以减少非周期性业务与周期性业务的碰撞,从而达到提升系统性能的目的。
为了更清楚地对比本发明实施例提供的车与车通信的资源调配方法与相关技术中的随机调度算法,以下对本发明实施例以及随机调度算法的仿真结果进行说明。其中,本发明实施例提供的算法可以在基于OPNET14.5编写的蜂窝式车联网(Cellular Vehicle-to-Everything,C-V2X)系统级动态仿真平台软件上实现。随机调度算法采用到达即传输的机制,即车辆在生成待传输数据包时,立刻在当前TTI随机选择一个资源块组(ResourceBlock Group,RBG),并在该RBG上传输数据包。
参见图3,图3可以看出本发明实施例提供的车与车通信的资源调配方法与随机调度算法对于系统中各业务的平均数据包成功传输率(Packet reception ratio,PRR)性能对比。
平均PRR为车与车(Vehicle To Vehicle,V2V)通信系统的性能度量指标,指示业务传输的可靠性。对于发送车辆通过广播发送的一个数据包TX,PRR=X/Y。其中,Y为距离发送车辆(a,b)范围内的接收车辆的数量,X为Y中成功接收到TX的车辆数量。系统的平均PRR为其中,n为发送车辆发送的数据包总数,a=i*20米,b=(i+1)*20米,i为整数,i可取值0,1,2,…,25。图4中实线为本发明提出的V2V资源调配方法的平均PRR性能,虚线为随机调度算法的平均PRR性能。由仿真结果可以看出,由于本发明提出的V2V资源调配方法引入了资源的长期感知和快速感知机制,周期性业务和非周期性业务都可以通过检测资源占用情况,预留资源占用率更低的资源用于传输,从而提高系统整体的数据包成功传输概率。
图4为随机调度算法和本发明提出的V2V资源调配方法对于系统中非周期性业务的平均PRR性能对比。实线为本发明提出的V2V资源调配方法的平均PRR性能,虚线为随机调度算法的平均PRR性能。由仿真结果可以看出,本发明提出的V2V资源调配方法,在为非周期性业务选择预留资源时,通过快速感知,规避了距离当前车辆一定距离内的非周期性业务预留的资源,从而避免非周期性业务之间的碰撞。再通过长期感知得到的S-RSRP的值,获得周期性业务占用资源池的情况,并预留资源占用率较低的资源用于传输,以避免非周期性业务与周期性业务的碰撞,从而有效提升了非周期性业务的数据包成功传输概率。因此采用本发明提出的V2V资源调配方法的V2V通信系统的整体性能会优于仅采用随机调度算法的情况。
综上所述,相比于随机调度算法,本发明提出的V2V资源调配方法可以提升延迟及可靠性要求严格的NR-V2V周期性业务和非周期性业务的性能,从而提升NR-V2V通信的整体性能,因此本发明提出的V2V资源调配方法更加适用于NR-车联网(Vehicle-to-Everything,V2X)通信系统。
对应于上述方法实施例,参见图5,本发明实施例还提供了一种车与车通信的资源调配装置,应用于目标车辆,该装置包括:生成模块501和传输模块502;
生成模块501,用于生成待传输业务的待传输数据包,并确定待传输业务是周期性业务还是非周期性业务;
传输模块502,用于若待传输业务为非周期性业务,则从选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源,利用第一预留资源,传输待传输数据包,选择窗口表示可选择的时域资源和频域资源,已预留资源为已预留给周围车辆传输非周期性业务的时频资源,周围车辆与目标车辆之间的距离小于预设距离;
传输模块502,还用于若待传输业务为周期性业务,则判断待传输业务当前资源计数器RC的值是否为零;若当前RC的值为零,则重置RC的值,并重新确定用于传输待传输业务的第二预留资源,利用重新确定的第二预留资源,传输待传输数据包,并将重置后的RC的值减一;若当前RC的值不为零,则利用上一次确定的用于传输待传输业务的第二预留资源,传输待传输数据包,并将当前RC的值减一。
可选的,该装置还可以包括:
检测模块,用于在感知窗口内监测各资源块,感知窗口表示当前时刻与第一时刻之间的时频资源,第一时刻为在当前时刻之前,且与当前时刻距离预设时长的时刻;
解码模块,用于在预设的时频范围内的资源块上包括周围车辆发送的直通链路控制信息SCI时,解码SCI;
记录模块,用于若SCI包括业务标识信息表示非周期性业务,则将SCI包括的非周期性业务的资源预留信息记录至第一感知窗口列表中;若SCI包括业务标识信息表示周期性业务,则将SCI的直通链路参考信号接收功率S-RSRP记录至第二感知窗口中。
可选的,传输模块502,具体用于:
将剩余资源,作为第一候选资源集合;
针对第一候选资源集合中的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值,第二感知窗口列表中记录了周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的SCI的S-RSRP;
将第一候选资源集合中的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序;
将S-RSRP的线性平均值排名属于第一预设比例范围的资源块,作为第二候选资源集合;
从第二候选资源集合中,选择第一预留资源。
可选的,传输模块502,还用于在从指定时频范围内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源之后,在当前时刻的下一个子帧上,传输待传输业务的SCI,待传输业务的SCI包括目标车辆为传输待传输业务所预留的第一预留资源信息。
可选的,传输模块502,具体用于:
以预设概率将上一次确定的用于传输待传输业务的第二预留资源,确定为本次用于传输待传输业务的第二预留资源;或者,
以剩余概率针对指定时频范围内的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值;剩余概率为(1-预设概率),第二感知窗口列表中记录了周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的直通链路控制信息SCI的S-RSRP;
将指定时频范围内的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序;
将S-RSRP的线性平均值排名位于第二预设比例的资源块,作为第三候选资源集合;
从第三候选资源集合中,选择第二预留资源。
可选的,传输模块502,还用于利用第二预留资源,传输待传输业务的SCI,待传输业务的SCI包括目标车辆为传输待传输业务所预留的第二预留资源信息。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图6所示,包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604,其中,处理器601,通信接口602,存储器603通过通信总线604完成相互间的通信,
存储器603,用于存放计算机程序;
处理器601,用于执行存储器603上所存放的程序时,实现上述方法实施例中由目标车辆执行的步骤。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一车与车通信的资源调配方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一车与车通信的资源调配方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种车与车通信的资源调配方法,其特征在于,应用于目标车辆,所述方法包括:
生成待传输业务的待传输数据包,并确定所述待传输业务是周期性业务还是非周期性业务;
若所述待传输业务为非周期性业务,则从选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源,利用所述第一预留资源,传输所述待传输数据包,所述选择窗口表示可选择的时域资源和频域资源,所述已预留资源为已预留给周围车辆传输非周期性业务的时频资源,所述周围车辆与所述目标车辆之间的距离小于预设距离;
或者,若所述待传输业务为周期性业务,则判断所述待传输业务当前资源计数器RC的值是否为零;若当前RC的值为零,则重置RC的值,并重新确定用于传输所述待传输业务的第二预留资源,利用重新确定的第二预留资源,传输所述待传输数据包,并将重置后的RC的值减一;若当前RC的值不为零,则利用上一次确定的用于传输所述待传输业务的第二预留资源,传输所述待传输数据包,并将当前RC的值减一。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在感知窗口内监测各资源块,所述感知窗口表示当前时刻与第一时刻之间的时频资源,所述第一时刻为在当前时刻之前,且与当前时刻距离预设时长的时刻;
在所述预设的时频范围内的资源块上包括所述周围车辆发送的直通链路控制信息SCI时,解码所述SCI;
若所述SCI包括业务标识信息表示非周期性业务,则将所述SCI包括的非周期性业务的资源预留信息记录至第一感知窗口列表中;
若所述SCI包括业务标识信息表示周期性业务,则将所述SCI的直通链路参考信号接收功率S-RSRP记录至第二感知窗口中。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述从选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源,包括:
将所述剩余资源,作为第一候选资源集合;
针对所述第一候选资源集合中的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值,所述第二感知窗口列表中记录了所述周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的SCI的S-RSRP;
将所述第一候选资源集合中的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序;
将S-RSRP的线性平均值排名属于第一预设比例范围的资源块,作为第二候选资源集合;
从所述第二候选资源集合中,选择所述第一预留资源。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,在所述从指定时频范围内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源之后,所述方法还包括:
在当前时刻的下一个子帧上,传输所述待传输业务的SCI,所述待传输业务的SCI包括所述目标车辆为传输所述待传输业务所预留的第一预留资源信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述重新确定用于传输所述待传输业务的第二预留资源,包括:
以预设概率将上一次确定的用于传输所述待传输业务的第二预留资源,确定为本次用于传输所述待传输业务的第二预留资源;或者,
以剩余概率针对所述指定时频范围内的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值;所述剩余概率为(1-所述预设概率),所述第二感知窗口列表中记录了所述周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的直通链路控制信息SCI的S-RSRP;
将所述指定时频范围内的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序;
将S-RSRP的线性平均值排名位于第二预设比例的资源块,作为第三候选资源集合;
从所述第三候选资源集合中,选择所述第二预留资源。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
利用所述第二预留资源,传输所述待传输业务的SCI,所述待传输业务的SCI包括所述目标车辆为传输所述待传输业务所预留的第二预留资源信息。
7.一种车与车通信的资源调配装置,其特征在于,应用于目标车辆,所述装置包括:
生成模块,用于生成待传输业务的待传输数据包,并确定所述待传输业务是周期性业务还是非周期性业务;
传输模块,用于若所述待传输业务为非周期性业务,则从选择窗口内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源,利用所述第一预留资源,传输所述待传输数据包,所述选择窗口表示可选择的时域资源和频域资源,所述已预留资源为已预留给周围车辆传输非周期性业务的时频资源,所述周围车辆与所述目标车辆之间的距离小于预设距离;
所述传输模块,还用于若所述待传输业务为周期性业务,则判断所述待传输业务当前资源计数器RC的值是否为零;若当前RC的值为零,则重置RC的值,并重新确定用于传输所述待传输业务的第二预留资源,利用重新确定的第二预留资源,传输所述待传输数据包,并将重置后的RC的值减一;若当前RC的值不为零,则利用上一次确定的用于传输所述待传输业务的第二预留资源,传输所述待传输数据包,并将当前RC的值减一。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
检测模块,用于在感知窗口内监测各资源块,所述感知窗口表示当前时刻与第一时刻之间的时频资源,所述第一时刻为在当前时刻之前,且与当前时刻距离预设时长的时刻;
解码模块,用于在所述预设的时频范围内的资源块上包括所述周围车辆发送的直通链路控制信息SCI时,解码所述SCI;
记录模块,用于若所述SCI包括业务标识信息表示非周期性业务,则将所述SCI包括的非周期性业务的资源预留信息记录至第一感知窗口列表中;若所述SCI包括业务标识信息表示周期性业务,则将所述SCI的直通链路参考信号接收功率S-RSRP记录至第二感知窗口中。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述传输模块,具体用于:
将所述剩余资源,作为第一候选资源集合;
针对所述第一候选资源集合中的每个资源块,根据第二感知窗口列表记录的该资源块对应的S-RSRP,计算该资源块对应的S-RSRP的线性平均值,所述第二感知窗口列表中记录了所述周围车辆在各自预留的资源块上传输周期性业务的SCI的S-RSRP;
将所述第一候选资源集合中的各资源块根据S-RSRP的线性平均值排序;
将S-RSRP的线性平均值排名属于第一预设比例范围的资源块,作为第二候选资源集合;
从所述第二候选资源集合中,选择所述第一预留资源。
10.根据权利要求7-9任一项所述的装置,其特征在于,
所述传输模块,还用于在所述从指定时频范围内除已预留资源以外的剩余资源中,选择第一预留资源之后,在当前时刻的下一个子帧上,传输所述待传输业务的SCI,所述待传输业务的SCI包括所述目标车辆为传输所述待传输业务所预留的第一预留资源信息。
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