CN111316677A - 道路侧网络节点和用以操作道路侧网络节点的方法 - Google Patents

道路侧网络节点和用以操作道路侧网络节点的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于在自组织无线电通信网络中操作的道路侧网络节点。所述道路侧网络节点包括处理器、存储器、无线电模块和天线,所述道路侧网络节点被配置为:确定(302)要经由自组织无线电信道传送的数据;确定或提供(304)为经由自组织无线电信道的传送保留的自组织时间片;并且在自组织时间片期间开始(306)经由自组织无线电信道的数据传送。

Description

道路侧网络节点和用以操作道路侧网络节点的方法
现有技术
本发明针对道路侧网络节点和用以操作道路侧节点的方法。
已知的是,现有技术的车辆能够与在其附近的其他车辆交换信息(V2V:车辆对车辆)。此外,具有道路侧基础设施的车辆可以无线通信(V2I:车辆对基础设施)。同样,车辆可以与因特网中的后端服务器无线通信(V2N:车辆对网络)或者与行人终端无线通信(V2P:车辆对人)。总体来说,该通信被称为车辆对一切(V2X)。
对诸如自动化驾驶之类的汽车行业中新功能和服务的开发受益于V2X。道路安全性、乘坐舒适性以及能量和交通效率可以得到改进。这为汽车制造商、汽车供应商和其他服务提供商指引向新产品和商业模式。
要在未来几年内部署的第一代V2X应用主要与道路应用有关。其目的是要向驾驶员提供关于道路环境的信息。车辆周期性地提供状态信息(例如,定位、速度、加速度等)和/或事件信息(救援任务、车辆停滞、交通堵塞)。该信息通常以文本消息的形式在本地发布。该基于事件的信息可以从邻近的车辆发送到中央网络单元(基站、后端)。
发明内容
现有技术的问题通过根据权利要求1的道路侧网络节点和根据另外的独立权利要求的用以操作道路侧网络节点的方法来解决。
根据本说明书的一方面,提出了一种用于在自组织无线电通信网络中操作的道路侧网络节点。所述道路侧网络节点包括处理器、存储器、无线电模块和天线。所述道路侧网络节点被配置为:确定要经由自组织无线电信道传送的数据;确定或提供为经由自组织无线电信道的传送保留的自组织时间片;以及在自组织时间片期间开始经由自组织无线电信道的数据传送。
有利地,第一道路侧网络节点将传送与小区支持的无线电通信网络的无线电传送半同步的数据,因此减少或省略对小区支持的无线电通信网络的干扰。提供了共存机制以允许自组织无线电通信网络和小区支持的无线电通信网络在相同或重叠的未经许可的频率范围中操作。
根据有利的实施例,所述道路侧网络节点被配置为:将本地时钟与公共时间源信号同步;依据本地时钟的时钟信号,确定小区支持的无线电通信网络的帧单元的先验已知持续时间的预期边界、尤其是确定子帧边界;确定自组织无线电信道的状态;和依据预期边界并依据自组织无线电信道的状态来确定自组织无线电信道的占用;以及依据占用来确定自组织时间片。
估计占用模式,并且可以在自组织业务和占用自组织无线电信道的另外的业务之间进行区别。此外,自组织时间片提供了一种措施来减少自组织信道和小区支持的无线电通信网络的侧链路信道之间的干扰。有利地,可以避免提供预先配置的资源池,因此减少配置开销。
根据有利的实施例,所述道路侧网络节点被配置为当状态指示具有不是预期边界的至少一个传送边界的连续传送时,将占用确定为具有自组织业务的自组织无线电信道的第一占用。
有利地,第一占用的确定允许在自组织业务和非自组织业务之间进行区分。
根据有利的实施例,所述道路侧网络节点被配置为当状态指示具有均为预期边界的两个传送边界的连续传送时,将占用确定为具有非自组织业务的自组织无线电信道的第二占用。
有利地,第二占用的确定允许在自组织业务和非自组织业务之间进行区分。
根据有利的实施例,自组织时间片经由预先配置的资源池而被提供。
有利地,可以提供预先配置的资源池或LTE-V资源池的子集。资源池使得所述道路侧网络节点能够根据时分复用方案传送数据。因此,提供了与其他技术(如LTE-V)的共存。此外,省略了处理开销。
根据有利的实施例,所述道路侧网络节点被配置为:将本地时钟与公共时间源信号同步;依据本地时钟的时钟信号并依据预先配置的资源池的全局开始时间参考来确定自组织时间片。
根据有利的实施例,所述道路侧网络节点被配置为:在自组织时间片之一期间开始经由自组织无线电信道的数据传送,从而省略在自组织时间片的结束处布置的保护间隔期间的开始。
有利地,省略在保护间隔期间的自组织传送的开始提供了:没有或较少的自组织传送将干扰跟随自组织时间片的非自组织时间片(每侧链路时间片)中的传送。
根据另外的方面,提供了一种用以操作道路侧网络节点的方法。所述方法包括:确定要经由自组织无线电信道传送的数据;确定或提供为经由自组织无线电信道的传送保留的自组织时间片;以及在自组织时间片期间开始经由自组织无线电信道的数据传送。
实施例的以下描述覆盖了另外的特征和优点。
图1描绘了示例性交通状况的示意性透视图;
图2a示意性地描绘了道路侧网络单元;
图2b示意性地描绘了资源池;
图3示意性地描绘了用于操作道路侧节点的流程图;
图4示意性地描绘了侧链路无线电信道和自组织无线电信道的占用;
图5示意性地描绘了用于操作道路侧节点的流程图;
图6示意性地描绘了用于操作道路侧节点的另外的流程图;
图7示意性地描绘了用于操作道路侧节点的另外的流程图;以及
图8示意性地描绘了用于操作道路侧节点的另外的流程图。
图1描绘了交通灯交叉路口2周围的示例性交通状况的示意性透视图。每个车辆V1、V3包括网络节点NN1、NN3,所述网络节点NN1、NN3形成自组织无线电通信网络VANET。每个车辆V2、V4包括网络节点NN2、NN4,所述网络节点NN2、NN4形成小区支持的无线电通信网络CNET。车辆V5和交通灯TL包括网络节点NN5、NN6,所述网络节点NN5、NN6被配置为参与自组织无线电通信网络VANET和小区支持的无线电通信网络CNET。当然,除交通灯之外还有其他的固定基础设施实体可以包括如NN1、NN2或NN6一样的网络节点。
网络节点NN1、NN2、NN3、NN4、NN5、NN6和NN7中的每一个包括数据总线B1、B2、B3、B4、B5、B6和B7,其互连至少一个处理器P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7、存储器M1、M2、M3、M4、M5、M6和M7以及卫星接收器G1、G2、G3、G4、G5、G6和G7。网络节点NN1、NN2、NN3、NN4、NN5、NN6是道路侧网络节点,这意味着这些网络节点安装在车辆或道路基础设施中。网络节点NN7是网络基础设施节点,这意味着该节点被配置为管理网络功能。卫星接收器G1、G2、G3、G4、G5、G6和G7被配置为接收从地球卫星S始发的至少一个卫星信号TS,例如GPS、全球定位系统信号。在存储器M1、M2、M3、M4、M5、M6和M7中的每一个上存储了计算机程序,所述计算机程序当在对应的处理器P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7上被执行时实现本说明书中公开的方法。可替换地或附加地,处理器P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7被实现为ASIC。网络节点NN1、NN3中的每一个包括无线电模块C1、C3,所述无线电模块C1、C3被配置用于根据自组织无线电通信网络VANET传送和接收无线电信号。无线电模块C1、C3中的每一个连接到天线A1、A3。网络节点NN2、NN4中的每一个包括无线电模块D2、D4,所述无线电模块D2、D4被配置用于根据小区支持的无线电通信网络CNET来传送和接收无线电信号。无线电模块D2、D4中的每一个连接到天线A2、A4。网络节点NN5、NN6中的每一个包括被配置用于根据小区支持的无线电通信网络CNET来传送和接收无线电信号的无线电模块D5、D6,以及被配置用于根据自组织无线电通信网络VANET来传送和接收无线电信号的无线电模块C5、C5。无线电模块D5、D6中的每一个连接到天线A5d、A6d。无线电模块C5、C6中的每一个连接到天线A5c、A6c。
德意志联邦共和国的诸如“联邦网络局”之类的国家当局起草了频率使用计划,其例如包括针对不同网络运营商的许可。在分配的许可之下,网络运营商被允许在分配的许可频率范围或频谱中连接网络基础设施节点和网络节点。相比之下,存在频率范围或频率谱,其没有被分配给任何网络运营商并且可以在诸如例如专用传送/接收功率之类的某些边界条件之下被自由地使用。
网络VANET提供自组织无线电信道AHCH。网络CNET提供侧链路无线电信道SLCH。侧链路无线电信道SLCH和自组织无线电信道AHCH中的每一个是无线介质WM的实例,所述无线介质WM用于在两个或更多个网络节点之间传递物理层PHY、协议数据单元PDU目的。在网络VANET和网络CNET二者中,无线电信号使用相同或重叠的未经许可频率范围uFR传送。对信道SLCH和AHCH未经协调的使用将导致信道SLCH和AHCH二者中的至少一个的恶化。
网络基础设施节点NN7包括用于访问例如回程网络的其他网络节点的网络接口17。网络基础设施节点NN7也可以被指定为基站或eNodeB。网络基础设施节点NN7连接到静止天线A7,以在下行链路信道DC上发送数据并且在上行链路信道UC上接收数据。天线A7包括例如多个天线,并且被设计为例如远程无线电头RRH。当然,网络基础设施节点NN7可以例如在虚拟化的环境中以分布式方式实现,并且可以由多个分离的网络节点组成。例如,根据LTE-V2X标准来配置网络基础设施节点NN7和道路侧网络节点NN2、NN4、NN5和NN6。
网络基础设施节点NN7和天线A7提供无线电CL,在所述无线电CL内,道路侧网络节点NN5和NN4在覆盖范围中并且能够与网络基础设施节点NN7通信。另一方面,网络节点NN2和NN5不居于在无线电CL内,在与网络基础设施节点NN7相关的覆盖范围外,并且不能够与网络基础设施节点NN7直接通信。
由例如文件3GPP TS 36.300 V14.2.0(2017-03)定义了侧链路无线电信道SLCH和一般的侧链路,所述文件通过引用并入本文中。网络节点NN2、NN4、NN5和NN6根据3GPP TS36.300 V14.2.0(2017-03)被配置。侧链路包括侧链路发现和V2X侧链路通信。侧链路使用上行链路资源和类似于上行链路的物理信道结构。因此,侧链路相对于物理信道不同于上行链路。
侧链路被限制于用于侧链路物理信道的个体集群传送。此外,侧链路在每个侧链路子帧的结束处使用1符号间隙。对于V2X侧链路通信,PSCCH(物理侧链路控制信道)和PSSCH(物理侧链路共享信道)在相同子帧中被传送。
侧链路中传输信道的物理层处理与上行链路传送的不同之处在于以下步骤:加扰:对于PSDCH物理侧链路发现信道和PSCCH,加扰不是特定于网络实体的;调制:对于侧链路不支持64 QAM和256 QAM(QAM:正交调幅)。PSCCH指示由用于PSSCH的相应网络节点使用的侧链路资源和其他传送参数。
对于PSDCH、PSCCH和PSSCH解调,类似于上行链路解调参考信号的参考信号在时隙的第四个符号中在正常的CP(循环前缀)中被传送,并且在扩展的CP中在时隙的第三个符号中被传送。侧链路解调参考信号序列长度对应于相关联的资源的大小(子载波的数量)。对于V2X侧链路通信,参考信号在CP中在第一时隙的第3和第6个符号中以及在第二时隙的第2和第5个符号中被传送。对于PSDCH和PSCCH,基于固定的基序列、循环移位和正交覆盖码生成参考信号。对于V2X侧链路通信,在每个传送上随机选择用于PSCCH的循环移位。
对于侧链路无线电信道的测量,以下选项在网络节点侧可用:侧链路参考信号的接收功率(S-RSRP);侧链路发现参考信号的接收功率(SD-RSRP);PSSCH参考信号的接收功率(PSSCH-RSRP);对于侧链路参考信号的信号强度指示符(S-RSSI)。
侧链路资源池可以预先配置、半静态或动态地提供,并且对应于能够经由侧链路无线电信道SLCH执行侧链路传送的一组无线电资源。在模式2(未覆盖的情况)下执行侧链路通信的网络节点自主地从资源池范围中选择资源,所述资源池范围由网络基础设施节点NN7或侧链路集群的头端预先配置。在模式1(覆盖的情况)下执行侧链路通信的网络节点选择已经被网络基础设施节点NN7调度的资源。
网络节点NN1、NN3、NN5、NN6中的每一个根据例如IEEE 802.11p标准、尤其是通过引用被并入的日期为2010年7月15日的IEEE 802.11p-2010而被配置。IEEE 802.11p PHY和MAC为在美国的专用短程通信(DSRC)以及为在欧洲的协作ITS(C-ITS)提供用于上层协议的服务。网络节点NN1、NN3、NN5、NN6在未经许可的频率范围中经由自组织无线电信道AHCH彼此直接通信。自组织无线电信道AHCH由无线电模块C1、C3、C5、C6经由CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避免)协议进行仲裁。
网络节点NN1被配置为经由自组织无线电信道AHCH传送数据,并且网络节点NN3可以接收数据。在无线电信号的接收范围中的所有网络节点、如例如网络节点NN3能够接收这样的数据。自组织无线电信道AHCH和一般的自组织无线电信道以及自组织无线通信网络VANET通过例如IEEE标准“802.11p-2010 - IEEE Standard for Information Technology- Local and Metropolitan Area Networks-(802.11p-2010 -IEEE信息技术标准-局域网和城域网-)”特定部分11:无线LAN介质接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范修订案6:Wireless Access in Vehicular Environments(车载环境中的无线接入)进行描述,所述IEEE标准通过引用并入本文中。IEEE 802.11p是用于扩展WLAN标准IEEE 802.11的标准。IEEE 802.11p的目标是要在乘用车辆中建立无线技术并且为智能传输系统(ITS)应用提供可靠的接口。IEEE 802.11p也是对于5.85至5.925 GHz频带中的专用短程通信(DSRC)的基础。为了避免与欧洲DSRC版本混淆,尤其是在欧洲使用术语ITS-G5而不是DSRC。
为了接入自组织无线电信道AHCH,网络节点NN1、NN3、NN5和NN6使用增强型分布式信道接入EDCA和先听后说LBT过程。LBT包括在自组织无线电信道AHCH上传送之前的退避过程。首先,网络节点NN1、NN3、NN5或NN6监听并且等待,直到自组织无线电信道AHCH在一时间段期间是可用的,该时间段AIFS被称为仲裁帧间间隔AIFS。如果功率水平低于如62 dBm的第一阈值,并且没有具有高于如-82 dBm的第二阈值的功率水平的自组织前导,则自组织无线电信道AHCH被感测为空闲。如果自组织无线电信道未被感测为空闲,则所述信道忙。
如果自组织无线电信道AHCH在时间段AIFS期间被感测为空闲,则退避过程开始。退避定时器被初始化为是9μs时隙时间的倍数的随机数。在争用窗口内确定所述随机数。当自组织无线电信道AHCH被感测为空闲时,随机退避定时器减小一。对于每个时隙时间,自组织无线电信道AHCH被感测为忙,随机退避定时器保持与之前相同的值。
如果退避定时器到期,则网络节点NN1、NN3、NN5或NN6获得传送机会TXOP。在网络节点NN1、NN3、NN5或NN6感测到自组织无线电信道为空闲的情况下,如果传送机会TXOP持续时间尚未到期,则它将传送数据。
如果数据未在广播模式下被传送,则网络节点NN1、NN3、NN5和NN6当中的接收网络节点将在接收到数据时向发送节点发送确认。
通过引用并入本文中的文件“ETSI EN 302 663 V1.2.0(2012-11)”描述了ITS-G5技术(ITS G5:Intelligent Transport Systems operating in the 5 GHz frequencyband(在5 GHz频带中操作的智能传输系统))的两个最低层——物理层和数据链路层。无线电模块C1、C3、C5和C6例如根据“ETSI TS 102 687 V1.1.1(2011-07)”实现这两个最低层和对应的功能,以便使用自组织无线电信道。以下未经许可的频带在欧洲对于自组织无线电信道AHCH的使用而言是可用的,其是如下未经许可的频带NLFB的部分:1) ITS-G5A,用于在频率范围5.875 GHz至5.905 GHz中的安全性相关应用;2)ITS-G5B,用于在频率范围5855GHz至5875 GHz中的非安全性相关应用;和3)ITS-G5D,用于在5.055 GHz至5.925 GHz频率范围中的ITS应用的操作。ITS-G5允许在基站环境之外的两个网络单元UE1和UE2之间的通信。ITS-G5使得数据帧能够即时交换,并且避免在设立网络时使用的管理开销。
通过引用并入本文中的文件“ETSI TS 102 687 V1.1.1(2011-07)”针对ITS-G5描述了“Decentralized Congestion Control Mechanism(去中心化拥塞控制机制)”。除其他事物之外,自组织无线电信道AHCH用于交换交通安全性和交通效率数据。无线电模块C1、C3、C5和C6实现例如如在文件“ETSI TS 102 687 V1.1.1(2011-07)”中描述的功能。ITS-G5中的应用和服务基于道路侧网络节点的协作行为,所述道路侧网络节点构成自组织网络VANET(VANET:车载自组织网络)。自组织网络VANET使能实现时间关键的道路交通应用,所述时间关键的道路交通应用要求迅速的信息交换来及时警告和协助驾驶员和/或车辆。为了确保自组织网络VANET的恰当运行,使用“去中心化拥塞控制机制”(DCC)用于ITS-G5的自组织无线电信道AHCH。DCC具有居于ITS架构的多个层上的特征。DCC机制基于关于信道的知识。通过信道探测获得信道状态信息。可以通过方法TPC(传送功率控制)、TRC(传送速率控制)和TDC(传送数据速率控制)获得信道状态信息。所述方法响应于从检测到的分组接收到的信号水平阈值或前导信息来确定信道状态信息。
自组织无线电通信网络VANET和小区支持的无线电通信网络CNET在各个方面中不同——两种技术之间的差异已经存在于编码/解码链中,因此存在于调制和编码方案中。这不允许对其他技术的接收信号进行成功解码。不同的参考符号以不同的方式被使用:在经由侧链路无线电信道SLCH的传送期间,侧链路参考符号在某些无线电资源处被传送。另一方面,自组织参考符号经由自组织无线电信道AHCH在传送起始处被传送。此外,经由侧链路无线电信道SLCH的传送要求参与的网络节点在时间上同步,以便对接收信号正确地解码。另一方面,自组织无线电信道允许无连接的、未经同步的信号传送。
在所示的交通状况下,网络节点NN1至NN6被定位成使得每个网络节点NN1至NN6的无线电功率足以到达网络节点NN1至NN6中的另一个。因此,在频率上重叠的信道AHCH和SLCH上的传送可以对彼此有不利影响。本说明书的一个目的是要减少该不利的相互影响。
例如,车辆V5是处于紧急操作中的紧急车辆,并且经由自组织无线电信道ADCH和侧链路无线电信道将其紧急状态在消息M5T中传达到交通灯TL。网络节点NN5被配置为经由侧链路无线电信道SLCH和/或经由自组织无线电信道AHCH传送消息,所述消息可以由网络节点NN6接收。由于网络节点NN5和NN6二者包括用于网络CNET和VANT二者的无线电模块C5、D5、C6、D6,因此对两种技术的访问是可能的。网络节点NN5和NN6也可以称为网关节点。在分布式模式下操作在网络节点NN5与NN6之间的侧链路无线电信道SLCH。
依据接收到的消息,交通灯TL关闭用于交叉交通的交叉路口。在转换到红色时,交通灯经由自组织无线电信道AHCH将其红灯状态在消息MT1中传达到车辆V1,以便降低其速度。车辆V1以100 km/h的速度移动,并且经由自组织无线电信道ADCH将速度在消息M13中传达到其他车辆、例如车辆V3。
网络节点NN2被配置为经由侧链路无线电信道SLCH向网络节点NN6传送消息M2T。由于网络节点NN2和NN6二者居于无线电小区CL外部,因此对侧链路无线电信道SLCH的接入不受网络基础设施节点控制。在分布式模式下操作在网络节点NN2与NN6之间的侧链路无线电信道SLCH。
网络节点NN4被配置为经由侧链路无线电信道SLCH向网络节点NN5传送消息M45。由于网络节点NN4和NN5二者居于无线电小区CL中,因此对侧链路无线电信道的接入由网络基础设施节点NN7控制。在模式1或管理模式下操作在网络节点NN4与NN5之间的侧链路无线电信道SLCH,这意味着网络基础设施节点NN7经由下行链路信道DC中的对应调度分配SA来控制侧链路无线电信道SLCH上的传送。网络基础设施节点NN7包括调度器,所述调度器确定用于侧链路无线电信道SLCH的调度分配SA。调度分配SA是经由下行链路信道DC传送的控制信号,并且指示网络节点NN4、NN5将使用哪个侧链路无线电资源来经由侧链路传送数据。调度分配SA以这样的方式被确定使得避免冲突和最小化干扰。这在高网络负载之下具有很大重要性,因为调度器实体能够通过基于应用的服务质量要求向每个网络节点NN4、NN5分配侧链路无线电资源来保证对不同应用的服务质量(QoS),例如数据速率、数据可靠性、分组错误率或延迟。与调度分配SA相关联的数据传送可以占用相同子帧中的相邻资源块RB或者不相邻的RB,这取决于应用所要求的时延。通过网络基础设施节点NN7的调度和控制仅可以在其中节点NN7的信号可用(在覆盖范围中)的区域中被执行。在该模式下,网络基础设施节点NN7经由通过下行链路信道DC的控制信令来协助无线电业务的调度和干扰管理。网络基础设施节点NN7为每个网络节点分配资源(每时间和频率范围),所述资源将以动态方式用于侧链路。
由于服务应该在任何地方——包括其中没有通过网络基础设施节点NN7的网络覆盖可用的区域——都是可用的,因此对于侧链路无线电信道SLCH存在另外的配置或部署模式,即分布式模式。在分布式模式下,基于在网络节点(例如NN2和NN5)之间实现的分布式算法,支持无线电业务的调度和干扰管理。这些分布式算法基于利用半持久传送的感测,所述利用半持久传送的感测基于由每个网络节点NN2、NN5生成的无线电业务本质上大多是周期性的这一事实。该技术使能实现感测无线电资源的占用并且估计在其上的未来的拥塞。这通过增强正在使用重叠资源的传送器之间的资源分离来优化侧链路的使用。附加地,其中资源分配取决于地理信息的机制能够减少针对相同资源进行竞争的网络节点的数量,这降低冲突概率。分布式模式主要用于覆盖范围外的场景中,并且也被指定为非小区支持的模式。因此,小区支持的通信网络CNET提供小区支持的模式(在覆盖范围中)和分布式模式(在覆盖范围外)。甚至在覆盖范围外,网络CNET也被称为小区协助的无线电通信网络。
这两种模式都被定义为使用专用载波进行无线电通信,这意味着频谱带仅用于基于直接侧链路的V2V通信。该设计针对不同的带宽(例如10 MHz或数个10 MHz)可扩展。对于时间同步GNSS,全球导航卫星系统被用于这两种情况中。
在本说明书中,对单个上行链路信道和单个下行链路信道进行参考。例如,上行链路信道和下行链路信道包括相应的子信道。在上行链路中以及在下行链路中可以使用若干个信道。这同样适用于侧链路无线电信道SLCH和自组织无线电信道AHCH。
图2a示意性地描绘了第一道路侧网络节点NN1。除了图1的实施例之外,网络节点NN1还包括本地时钟CL1。本地时钟CL1经由卫星接收器G1被同步,卫星接收器G1接收表示用于其他道路侧网络节点的公共时间源信号的卫星信号。在另一个实施例中,本地时钟CL1经由另一种类型的公共时间源信号、例如精确时间协议PTP信号而被同步。本地时钟的同步包括:依据公共时间源信号、根据全局参考设置时间戳,依据公共时间源信号设置本地时钟的频率,以及依据公共时间源信号设置本地时钟的相位。
图2b示意性地描绘了资源池rp。资源池rp包括至少侧链路时间片TS_sidelink,其指示为经由侧链路无线电信道的传送保留的无线电资源。该信息隐式地声明了资源池循环,所述资源池循环指示资源池的重复率。该信息隐式地声明了,自组织无线电信道可以使用在时间上省略的无线电资源。此外,资源池包括全局开始时间参考tG,其指示参考全局时间的时间点。该时间点在全局时间尺度上指示资源池位于何处。
图3示意性地描绘了用于操作图1的具备自组织能力的网络节点NN1、NN3、NN5或NN6的流程图。在步骤302中,确定要经由自组织无线电信道传送的数据。在步骤304中,确定或提供为经由自组织无线电信道的传送保留的自组织时间片。在步骤306中,在自组织时间片之一期间开始经由自组织无线电信道的数据传送。为经由自组织无线电信道的传送保留自组织时间片;具备自组织能力的网络节点不使用不同于自组织时间片的其他时间片。
图4示意性地描绘了侧链路无线电信道和自组织无线电信道的占用。资源池rp包括关于侧链路TDM-信道和自组织TDM-信道(TDM:时分复用)的信息,每个包括指示针对相应信道的独占保留的时间片。因此,资源池rp包括一组无线电资源,该组无线电资源可用于以时分多址方式的侧链路无线电信道传送和自组织无线电信道传送。
块SLTx指示经由侧链路无线电信道SLCH的传送,并且块AHtx指示经由自组织无线电信道AHCH的传送。在侧链路无线电信道传送SLTx之后。根据区段404,接入自组织无线电信道的网络节点之一将感测介质为空闲。区段406图示了当先听后说过程的退避定时器达到零时,网络节点将根据块AHTx1和AHTx2经由自组织无线电信道AHCH传送数据。
在侧链路TDM-信道的侧链路时间片期间,具备侧链路能力的网络节点中的每一个将确定侧链路时间片可用于经由侧链路无线电信道进行传送。在无线电信道用于经由物理无线电资源传送数据的意义上,TDM-信道不同于无线电信道。TDM-信道提供可用于侧链路无线电信道或自组织无线电信道的物理无线电资源的时间片。
在侧链路时间片TS_sidelink期间,具备侧链路能力的网络节点经由侧链路无线电信道SLCH以同步方式传送数据SLTx。具备自组织能力的网络节点被允许在自组织时间片TS_adhoc期间传送数据AHTx1和AHTx2。具备自组织能力的网络节点在自组织时间片TS_adhoc结束处接收或确定保护间隔GI,其中不允许自组织传送的开始。在时间间隔T_start期间,允许经由自组织无线电信道ADCH的传送的开始。保护间隔GI表示经由自组织无线电信道的最大传送持续时间。因此,从时间点t_3_1起直到时间片TS_adhoc结束,不允许经由自组织无线电信道的传送开始。时间t_3_1被确定为后续子帧边界tsub减去自组织帧时间,所述自组织帧时间可以被确定为自组织无线电信道上的最大或平均帧时间。
图5示意性地描绘了用于操作具备自组织能力的道路侧节点的流程图。当具备自组织能力的网络节点在步骤502中确定要传送的数据时,它在步骤504中检查该网络节点是否处于自组织时间片TS_adhoc中但在保护间隔外。如果是肯定的,则在步骤506中,网络节点监听自组织无线电信道。当在步骤508中确定自组织无线电信道为空闲时,于是在步骤524中网络节点开始经由自组织无线电信道传送数据。在步骤526中,经由自组织无线电信道的传送完成。
如果网络节点在步骤508中确定自组织无线电信道正忙,则在步骤510中利用随机数初始化退避定时器。网络节点在步骤512中检查网络节点是否处于自组织时间片TS_adhoc中但在保护间隔外。如果是肯定的,则在步骤514中,网络节点监听自组织无线电信道。在自组织信道在步骤516中已经被确定为空闲之后,在步骤518中退避定时器递减一。如果退避定时器大于零,则过程以步骤512继续。如果退避定时器达到零,则网络节点确定它是否在保护间隔中。如果是肯定的,则过程以步骤512继续,因此省略了在被布置在自组织时间片TS_adhoc结束处的保护间隔期间的传送开始。如果网络节点在保护间隔之外,则它将在步骤524中以数据传送开始。
图6示意性地描绘了用于操作图1的具备自组织能力的道路侧节点之一的另外的流程图。根据步骤602,将本地时钟与公共时间源信号同步。根据步骤604,依据本地时钟信号确定帧单元的先验已知持续时间的预期边界,例如小区支持的无线电通信网络的子帧的1ms的预期边界。因此,落在一整毫秒上的子帧边界对于网络节点而言是已知的。在步骤604中,在一时间段内确定自组织无线电信道的空闲/忙状态。根据步骤608,依据预期边界并依据自组织无线电信道的状态来确定自组织无线电信道的占用。为了落在预期边界内,定义了精准时间点周围的间隔。每整1ms而预期小区支持的无线电通信网络的子帧边界。根据步骤610,依据占用来确定自组织时间片。
图7示意性地描绘了用于操作图1的具备自组织能力的道路侧节点之一的另外的流程图。道路侧节点NN1根据观察自组织信道并将信道监听结果与本地时钟的时钟信号进行比较来对资源池rp或其至少一部分进行学习。将本地时钟与公共时间源信号同步。在步骤702中,状态STAT依据测量自组织无线电信道上的接收能量来被确定。在步骤704中,确定具有自组织业务的自组织无线电信道的第一占用。当状态STAT指示具有不是预期边界(例如在一整微秒处或其附近)的至少一个传送边界——开始或结束——的连续传送TxA或TxB时,则观察到的传送TxA、TxB被认为是自组织业务。在步骤706中,确定具有非自组织业务的自组织无线电信道的第二占用O2。当状态指示具有均为预期边界的两个传送边界的连续传送时,则观察到的传送被认为不是自组织业务。根据步骤708,确定最小自组织时间片。根据步骤710,确定最小非自组织时间片。在步骤712中,依据最小时间片确定自组织时间片TS_adhoc。在所示的示例中,时间片TS_sidelink和TS_adhoc被确定为大于相应的最小时间片,这是因为在所确定的最小时间片之间存在足够的空闲时间。
在实施例中,步骤712进一步包括:估计资源池持续时间Trp;估计资源池循环的开始trp_start。所述开始trp_start是其中资源池开始的时间点。所述开始trp_start的下一个实例将指示下一个自组织时间片TS_adhoc。
在实施例中,步骤706和710被省略,并且步骤712在不具有非自组织业务的知识的情况下估计自组织时间片TS_adhoc。在可替换实施例中,省略步骤704和708,并且步骤712在不具有自组织业务的知识的情况下估计自组织时间片TS_adhoc。
图8示意性地描绘了用于操作道路侧节点NN1的另外的流程图。在步骤802中,将本地时钟与公共时间源信号同步。在步骤804中,依据时钟信号、依据作为预先配置的资源池的部分的全局开始时间tG并依据时间上的无线电资源来确定自组织时间片TS_adhoc,所述时间上的无线电资源不是分配给侧链路无线电信道而是分配给自组织无线电信道。因此,具备自组织能力的道路侧网络节点能够依据全局开始时间和对自组织时间片的时间偏移T0来确定自组织时间片TS_adhoc。

Claims (8)

1.一种用于在自组织无线电通信网络(VANET)中操作的道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6),所述道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6)包括处理器、存储器、无线电模块和天线,所述道路侧网络节点被配置为:
-确定要经由自组织无线电信道传送的数据;
-确定或提供为经由自组织无线电信道的传送保留的自组织时间片;以及
-在自组织时间片期间开始经由自组织无线电信道的数据传送。
2.根据权利要求1所述的道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6),所述道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6)被配置为:
-将本地时钟与公共时间源信号同步;
-依据本地时钟的时钟信号,确定小区支持的无线电通信网络的帧单元的先验已知持续时间的预期边界、尤其是确定子帧边界;
-确定自组织无线电信道的状态;和
-依据预期边界并依据自组织无线电信道的状态来确定自组织无线电信道的占用;以及
-依据占用来确定自组织时间片。
3.根据权利要求2所述的道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6),所述道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6)被配置为:
-当状态指示具有不是预期边界的至少一个传送边界的连续传送时,将占用确定为具有自组织业务的自组织无线电信道的第一占用。
4.根据权利要求2或3所述的道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6),所述道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6)被配置为:
-当状态指示具有均为预期边界的两个传送边界的连续传送时,将占用确定为具有非自组织业务的自组织无线电信道的第二占用。
5.根据权利要求1所述的道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6),其中自组织时间片经由预先配置的资源池而被提供。
6.根据权利要求5所述的道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6),所述道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6)被配置为:
-将本地时钟与公共时间源信号同步;
-依据本地时钟的时钟信号并依据预先配置的资源池的全局开始时间参考来确定自组织时间片。
7.根据前述权利要求中一项所述的道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6),所述道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6)被配置为:
-在自组织时间片之一期间开始经由自组织无线电信道的数据传送,从而省略在自组织时间片的结束处布置的保护间隔期间的开始。
8.一种用以操作道路侧网络节点(NN1;NN3;NN5;NN6)的方法,所述方法包括:
-确定要经由自组织无线电信道传送的数据;
-确定或提供为经由自组织无线电信道的传送保留的自组织时间片;以及
-在自组织时间片期间开始经由自组织无线电信道的数据传送。
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