CN111557085B - 用于v2v通信的发送设备和接收设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种优选地位于具有处理器201的车辆200上的发送设备100，包括多个天线端口101。每个天线端口101用于发送信号并设置在不同的位置上。根据每个天线端口101的位置，从用于信号发送的资源集合600中为所述天线端口101分配唯一资源102。进一步地，本发明还提供一种优选地位于车辆400上的接收设备300，包括：至少一个天线振子301，用于接收信号；至少一个处理器302，用于基于用于信号发送的资源集合600中的资源102确定接收信号的发送设备100的位置和/或朝向信息。

Description

用于V2V通信的发送设备和接收设备
技术领域
本发明涉及一种用于设备到设备通信的发送设备和接收设备。特别地，所述发送设备和所述接收设备适于车辆-车辆(vehicle-to-vehicle，V2V)通信。本发明还涉及分别对应的发送方法和接收方法。
背景技术
V2V通信需要支持日益增长的车辆安全、交通管理以及对不同等级的自动驾驶辅助等需求。传统V2V通信系统已经采用普通蜂窝频段(即低于6GHz)。然而，这些频带只有有限的带宽，无法发送车辆间的高分辨率传感器等所需的极高数据速率，因此需要对具有更多可用带宽的高频带(>6GHz)加以利用。
可以通过波束赋形处理这些(毫米波)频带(例如，28GHz、39GHz、63/64GHz等)的路径损耗。波束赋形的水平最终决定了V2V通信链路可以支持的范围。但是由于相邻车辆的“阻隔问题”，无法支持与非相邻车辆的V2V通信链路。因此，使用毫米波的V2V通信的主要操作模式基于与相邻车辆的视距(Line of Sight，LoS)。由于3GPP的现有5G NR标准化暂不支持5G V2X通信，目前尚未提出一种可以为V2V通信提供快速稳健的初始波束赋形接入的方案。
此外，如果V2V通信链路还可以提供车辆的位置信息，则会非常有用。传统的车辆间的相对定位方案采用图像(或摄像机/视频)传感器和/或雷达(即，使用调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW))技术。然而，在能见度不佳(例如，在黑暗或恶劣的天气条件下)或传感器饱和(例如，因为明亮的阳光)时，该图像/视频传感器效果很差。进一步地，雷达的缺点在于无法获取相邻车辆的朝向以及相邻车辆的车辆ID。已经尝试对雷达或通信波形进行修改，使其可以同时用于雷达及通信应用(例如，在雷达中使用步进OFDM或在通信中使用FMCW/啁啾波形)。但是每个应用的性能都有所下降。
当前V2X通信研究的主要关注点是通信链路本身。通常认为相邻车辆的位置或传感器信息是采用传感器系统(例如，FMCW雷达、LiDAR、高分辨率摄像机)这种额外的系统获取的。截至目前，没有一种为V2V通信提供位置信息的方案。
此外，目前没有一种将车辆间的相对定位与波束赋形通信相结合的方案。
进一步地，即使实现了波束赋形V2V通信，由于毫米波通信链路的脆弱特质，仍有必要提出一种在减少波束扫描的同时提高可靠性的方案。因此，图17所示的V2V环境是一个非常恶劣的动态毫米波环境，虽然汽车同方向行进(图17(A)中的情形)。甚至在该环境的不同区域中，同方向行进的汽车之间的速度差也不同。相邻汽车在变更车道且以不同速度行进时会动态阻隔传播路径。例如，从右车道变更至左车道的车辆B可能会阻隔车辆A与C之间的通信链路。
对于沿相反方向行进的汽车(图17(B)中的情形)，该环境更为严峻。对于图17中的两个示例，即使采用波束赋形，车辆A与C的侧向运动也可能影响其通信链路。因此，在实现波束赋形时，将尤其是初始接入(即，使用同步)或重同步的波束扫描降至最低是非常重要的，从而可以尽快更新V2V通信链路以实现快速波束恢复。
显然，车辆上的RF天线阵列可能位于若干个位置且每个厂商有不同的偏好。典型的位置包括顶部安装式阵列(非常适于V2N、V2I应用)及车辆侧面的阵列(非常适于V2V或V2P应用)。这些阵列最可能位于现代汽车的保险杠插件中。
发明内容
鉴于上述问题及缺陷，本发明旨在改善传统的设备到设备通信，尤其是改善V2V通信。本发明的目的是实现提供位置和/或朝向信息的通信链路。具体地，本发明意在实现可以提供车辆的相对定位以及相邻车辆朝向信息的V2V通信。此外，本发明应支持波束赋形。实际上，应该充分利用空间波束赋形的独特性提供所述位置和/或朝向信息。此外，由于毫米波通信链路的脆弱特质，本发明意在提供一种方案，以提高通信可靠性并减少波束扫描。
因此，对于3GPP 5G NR，在通信中保留当前约定的波形(即OFDM)非常重要。
通过所附独立权利要求所提供的方案实现本发明的目的。在从属权利要求中进一步定义本发明的有益实现方式。
具体地，本发明提出一种毫米波通信方案。该方案与5G NR使用相同的波形，实现附近设备的相对定位，并且同时提供稳健的初始接入。具体而言，本发明的方案利用空间和/或频率分集。
本发明的第一方面提供一种发送设备，具体用于V2V通信。所述发送设备包括多个天线端口，其中，每个天线端口用于发送信号并设置在不同的位置上；根据每个天线端口的位置，从用于信号发送的资源集合中为所述天线端口分配唯一资源。
唯一资源是只分配给指定天线端口的资源。所述资源集合中的该资源不会分配给其它天线端口。天线端口是一个在其上发送基带参考信号或同步信号(例如，在3GPP中)的点。天线端口可以具有一个或多个天线振子(例如，设置为阵列)。
由于每个天线端口设置在不同位置上并基于其位置分配有所述资源集合中的可识别资源，每个资源都与位置信息有关。具体地，通过某资源从发送设备接收消息的接收设备可以基于所用的资源确定所述发送设备的位置和/或朝向信息。换而言之，通过为所述发送设备的不同部位采用不同的资源，可以提供朝向和/或定位信息。
在第一方面的一种实现方式中，所述发送设备设置于车辆或用户设备(userdevice，UE)上，包括：所述车辆或所述UE的至少一个处理器；多个天线端口，其中，所述多个天线端口安装在所述车辆或所述UE的不同位置上，并由所述至少一个处理器控制。
根据车辆类型或UE类型以及所用资源(例如，28GHz、63/64GHz等频带)，安装在所述车辆之上(优选地，在所述车辆周围)的天线端口数量可能会有所不同。需要设计一种标准使其可以支持天线端口的最大数量。例如，最大可以设为8。
在第一方面的另一实现方式中，资源是频率资源、时间资源和/或码资源；和/或根据每个天线端口的位置，为所述天线端口分配不同的频带或子频带、不同的时段或时隙，和/或不同的码。
有益的是，子频带发送使接收设备可以针对每个频带使用数字波束赋形，从而可以同时为每个子频带形成多个接收波束。因此，所述发送设备或接收设备都无需进行波束扫描。
在第一方面的进一步实现方式中，为设置于第一空间区域的所述天线端口的第一集合分配所述资源的第一逻辑子集；为设置于第二空间区域的所述天线端口的第二集合分配所述资源的第二逻辑子集。
不同的逻辑子集可以是偶数及奇数资源等。不同的逻辑子集还可以是上层及下层资源。因此，基于通过不同的逻辑子集从所述发送设备接收的信号，接收设备可以轻易地确定所述发送设备相对于所述接收设备的朝向。
在第一方面的进一步的实现方式中，所述发送设备用于：在通过天线端口发送信号时，在所述信号中包括所述发送设备的标识信息。
因此，接收设备可以将同一发送设备在不同资源上发送的信号关联起来，从而可以轻易地确定所述发送设备的位置和/或朝向信息。
在第一方面的进一步的实现方式中，所述发送设备用于：在通过天线端口发送信号时，在所述信号中包括以下至少一种：天线端口的总数，所述资源集合中包括的资源的总数，所述天线端口的位置信息，天线端口与至少一个其它天线端口之间的距离信息。
所述信号中包括的额外信息使接收设备可以更轻易、更准确地获取所述发送设备的位置和/或朝向信息。
在第一方面的进一步的实现方式中，所述信号包括同步信号(SynchronizationSignal，SS)、物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)、SS PBCH块、参考信号(Reference Signal，RS)、位置参考信号(Position Reference Signal，PRS)及发现信号中的至少一种。
因此，本发明有利于支持同步、发现、和/或定位。
优选地，天线端口用于通过宽的半功率波宽(即，120°–180°)发送信号。通过这种方式，结合所述唯一分配的资源可以避免波束扫描。
在第一方面的进一步的实现方式中，为天线端口分配多个唯一资源，以同时发送不同信号；和/或天线端口用于使用单独的波束发送不同信号。
当所述发送设备使用时分复用时，即，当所述资源为子帧、时隙或符号等时间资源时，每个天线端口具有多个波束和/或多个资源大有裨益。
在第一方面的进一步的实现方式中，天线端口用于同时发送并接收信号。
相应地，本发明还支持收发器。因此，有益的是，天线端口不会将将分配给该天线端口的用于信号发送的唯一资源用于信号接收。
本发明第二方面提供一种接收设备，具体用于V2V通信。所述接收设备包括：至少一个天线振子，用于接收信号；至少一个处理器，用于基于用于信号发送的资源集合中的资源确定接收信号的发送设备的位置和/或朝向信息。
相应地，唯一分配给所述发送设备的设置在不同位置上的不同天线端口的资源使所述接收设备可以确定所述位置和/或朝向信息，从而尤其显著改善V2V通信。
在第二方面的一种实现方式中，所述接收设备用于确定所述接收设备中的到达角度，其中，所述至少一个处理器用于基于所述到达角度确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。
因此，极大地提高了确定所述位置和/或朝向信息的准确性。所述接收设备可以用于确定最佳波束到达角度，并且，优选地，进行接收波束赋形。
在第二方面的进一步的实现方式中，所述接收设备用于确定至少一个天线振子接收的信号的第一到达角度以及至少第二天线振子接收的同一信号的第二到达角度，其中，所述至少一个处理器用于基于所述第一到达角度和所述第二到达角度确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。
因此，进一步提高了确定所述位置和/或朝向信息的准确性。
在第二方面的进一步的实现方式中，所述至少一个处理器用于确定同一个天线振子上通过第一资源接收的第一信号与通过第二资源接收的第二信号之间的时间差；所述至少一个处理器用于基于所述时间差确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。
因此，极大地提高了确定所述位置和/或朝向信息的准确性。
本发明第三方面提供一种发送方法，具体用于V2V通信。所述发送方法包括：根据设置在不同位置上的多个天线端口中每个天线端口的位置，从用于信号发送的资源集合中为所述天线端口分配唯一资源。
在第三方面的一种实现方式中，所述多个天线端口安装在车辆或UE的不同位置上，并由所述车辆或UE的至少一个处理器控制。
在第三方面的进一步的实现方式中，资源是频率资源、时间资源和/或码资源；和/或根据每个天线端口的位置，为所述天线端口分配不同的频带或子频带、不同的时段或时隙，和/或不同的码。
在第三方面的进一步的实现方式中，为设置于第一空间区域的所述天线端口的第一集合分配所述资源的第一逻辑子集；为设置于第二空间区域的所述天线端口的第二集合分配所述资源的第二逻辑子集。
在第三方面的进一步的实现方式中，所述方法包括：在通过天线端口发送信号时，在所述信号中包括发送设备的标识信息。
在第三方面的进一步的实现方式中，所述方法包括：在通过天线端口发送信号时，在所述信号中包括以下至少一种：天线端口的总数，所述资源集合中包括的资源的总数，所述天线端口的位置信息，天线端口与至少一个其它天线端口之间的距离信息。
在第三方面的进一步的实现方式中，所述信号包括同步信号(SynchronizationSignal，SS)、物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)、SS PBCH块、参考信号(Reference Signal，RS)、位置参考信号(Position Reference Signal，PRS)及发现信号中的至少一种。
在第三方面的进一步的实现方式中，为天线端口分配多个唯一资源，以同时发送不同信号；和/或天线端口使用单独的波束发送不同信号。
在第三方面的进一步的实现方式中，天线端口同时发送并接收信号。
根据第三方面及其实现方式所述的方法实现根据第一方面及其各实现方式所述的发送设备的上文所述的所有效果及优势。
本发明第四方面提供一种接收方法，具体用于V2V通信。所述接收方法包括：基于用于信号发送的资源集合中的资源确定至少一个天线振子接收的信号的发送设备的位置和/或朝向信息。
在第四方面的一种实现方式中，所述方法包括：确定接收设备中的到达角度，并基于所述到达角度确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。
在第四方面的进一步的实现方式中，所述方法包括：确定至少一个天线振子接收的信号的第一到达角度以及至少第二天线振子接收的同一信号的第二到达角度，并基于所述第一到达角度和所述第二到达角度确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。
在第四方面的进一步的实现方式中，所述方法包括：确定同一个天线振子上通过第一资源接收的第一信号与通过第二资源接收的第二信号之间的时间差，并基于所述时间差确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。
需要说明的是本申请中描述的所有设备、元件、单元及构件可以在软件或硬件部件或其任意组合中实现。本申请中描述的各种实体执行的所有步骤和所描述的将由各种实体执行的功能旨在表明各个实体适于或用于执行各自的步骤和功能。虽然在以下具体实施例的描述中，由外部实体执行的特定功能或步骤没有在执行特定步骤或功能的该实体的具体元件的描述中反映，但是技术人员应该清楚的是这些方法和功能可以在各自的硬件或软件元件或其任意组合中实现。
附图说明
结合所附附图，下面具体实施例的描述将阐述上述本发明的各方面及其实现形式，其中：
图1示出根据本发明实施例的发送设备；
图2示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备；
图3示出根据本发明实施例的接收设备；
图4示出分别设置在发送车辆及接收车辆上的根据本发明实施例的发送设备及接收设备；
图5示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备；
图6示出8个天线端口(A)及2个天线端口(B)的频率/时间资源的示例；
图7示出分别设置在发送车辆及接收车辆上的根据本发明实施例的发送设备及接收设备，其中，所述车辆沿相同方向(A)或相反方向(B)行进；
图8示出分别设置在发送车辆及接收车辆上的根据本发明实施例的发送设备及接收设备，其中，在(A)中，所述接收设备通过两个天线振子接收来自所述发送设备的一个天线端口的一个信号；其中，在(B)中，所述接收设备通过两个天线振子接收来自所述发送设备的两个天线端口的两个信号；
图9示出分别设置在发送车辆及接收车辆上的根据本发明实施例的发送设备及接收设备，其中，所述接收设备通过一个天线振子接收来自所述发送设备的两个天线端口的两个信号；
图10示出SYNC及PBCH内容的两个示例；
图11示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备；
图12示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备，其中，所述发送设备可以同时发送并接收信号；
图13示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备，其中，所述发送设备采用时分复用；
图14示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备，其中，所述发送设备在天线端口使用多个资源和/或多个波束；
图15示出根据本发明实施例的发送方法；
图16示出根据本发明实施例的接收方法；
图17示出V2V通信的一个示例。
具体实施方式
图1示出根据本发明实施例的发送设备100。所述发送设备用于设备到设备通信，具体用于UE到UE通信、V2V通信或UE到车辆通信。
所述发送设备100包括多个天线端口101，其中，每个天线端口101可以是信号天线振子、天线阵列(包括一个以上天线振子)或天线平面。每个天线端口101用于发送信号并设置在不同位置。也就是说，所述天线端口101可以连接到所述设备100(或UE或车辆)的不同位置，或者可以分布式地设置在不同位置作为所述设备100的组成部分。
根据每个天线端口101的位置，从用于信号发送的资源102的集合(600，如图6所示)中为所述天线端口101分配唯一资源102(例如，此实施例中，为四个天线端口101分配四个编号为f1至f4的资源102)。这意味着所述集合中的该唯一资源102未分配给其它天线端口101。资源102是频率资源、时间资源和/或码资源。相应地，根据每个天线端口101的位置，为所述天线端口101分配不同的频带或子频带、不同的时段或时隙，和/或不同的编码。
图2示出根据本发明实施例的发送设备100，其中，所述发送设备100基于图1中的发送设备100，相同的元件编号相同、功能一样。图2中所示的发送设备100设置于车辆200上。此实施例中，所述发送设备100包括安装在所述车辆200的不同位置上的多个天线端口101。进一步地，此时，所述发送设备优选地包括所述车辆200的至少一个处理器201，用于控制所述天线端口101。
所述发送设备100同样可以设置在UE上。即，所述天线端口101可以安装在所述UE的不同位置上，将由UE处理器对所述天线端口101进行控制。此时，应当说明的是，所提出的发送设备100的功能以及本发明的概念通过车辆200的示例进行阐述，但是其同样适用于UE或任意其它的设备到设备通信。进一步地，下文描述中，天线端口101大多示为位于车辆200的保险杠中，但是本发明可以适用于车辆200周围的任意天线端口位置。所述发送设备100只需要具有至少两个天线端口101。
在图2中，优选地，给定天线端口101通过宽波束(即，120–180度HPBW)以及唯一资源102发送信号(此实施例中，每个资源102例如是编号为f1–f8的子频带的集合中的子频带)，其中，所述唯一资源102取决于所述天线端口101在所述车辆200上的位置。在向接收设备发送用于同步的发送信号(发现信号或甚至是位置参考信号)等时，可实现尤为快速的同步/发现和/或定位。
例如，图2所示的车辆200具有8个天线端口101。但是，原则上，车辆200可以由任意数量的天线端口101。具体地，根据车辆类型以及所用6GHz以下或以上的频带(即3.5GHz、5.9GHz、28GHz、63/64GHz)等，所述车辆200周围的天线端口101的数量可能有所不同。需要设计一种标准使其可以支持天线端口101的最大数量。
图3示出根据本发明实施例的接收设备300。所述接收设备300用于设备到设备通信，具体用于UE到UE通信、V2V通信或UE到车辆通信。
所述接收设备300包括：至少一个天线振子301，用于接收信号；至少一个处理器302，用于基于用于信号发送的资源集合600中的资源102确定接收信号的发送设备100的位置和/或朝向信息(此实施例中，所述资源集合600示例性地包括f1–f4)。具体而言，所述发送设备100可以使用所述资源集合600中的具体资源102通过天线端口101将信号发送至所述接收设备300。由于所述唯一使用的资源102，所述接收设备300可以基于该资源102确定所述发送设备100的所述位置和/或朝向信息。
图4示出如图2中的包括或携带发送设备100的车辆200，即发送车辆200。进一步地，图4示出根据本发明实施例的接收设备300，其中，所述接收设备300基于图3中的接收设备300，相同的元件编号相同、功能一样。图4中所示的接收设备300设置于车辆400上，即接收车辆400上。所述接收设备300包括安装在所述车辆400的不同位置上的多个天线振子301(这些振子中的部分振子可以合设，从而在每个位置上形成阵列)，并包括至少一个处理器302，其中，所述至少一个处理器302可以是所述车辆400的处理器并用于控制所述天线振子301。
图4中的接收设备300优选地可以进行接收器波束赋形，因此是图3中的接收设备300的一种优选实现方式。具体地，图4中的接收设备300用于确定所述发送设备100发送的并由至少一个天线振子(或形成阵列的多个合设振子)301接收的信号在所述接收设备300中的到达角度401。所述至少一个处理器302还用于基于所述到达角度401和所接收的信号确定所述发送设备100的所述位置和/或朝向信息。因此，所述接收设备300的每个天线振子(或合设振子集合)301对于每个资源102(例如，此实施例中的所述编号为f1–f8的子频带)都具有接收能力。由于发送信号的带宽降低至子频带，可以在接收器中使用数字波束赋形。显然，可以同时在所有方向(对应于角度401)上进行接收。
图4中的方案具有两个关键优势。首先，所述发送设备100进行的子频带发送使得所述接收设备300能够针对每个子频带使用数字波束赋形，从而可以同时为每个子频带形成多个接收波束，因此，无需在所述接收设备300中进行波束扫描。此外，由于使用了宽角度发送波束，无需在所述发送设备100中进行波束扫描。进一步地，针对所述发送设备100的不同天线端口101使用不同的子频带可以实现相邻车辆的定向和定位。详情将在下文进一步描述。
图5示出根据本发明实施例的另一发送设备100，其中，所述发送设备100基于图1中的发送设备100，相同的元件编号相同、功能一样。图5所示的发送设备100设置在如图2中的车辆200上，即，发送车辆200上。然而，相对于图2中所述天线端口101设置在所述车辆200周围，即，设置在保险杠中，在图5中，多个天线端口101安装在所述车辆200顶部的不同位置上。本实施例示例性地示出两个顶部安装的天线端口101。
图6示例性地示出可唯一分配给所述发送设备100的不同天线端口101的资源102(此实施例中为子频带)。具体地，图6(A)示出编号为f1–f8的(例如，为SYNC、发现、信标等预留的)8个子频带，用于图2所示的车辆200上示例性地设置的所述发送设备100的8个天线端口101。图6(B)示出编号为f4–f5的(例如，为SYNC、发现、信标等预留的)2个子频带，用于图5所示的车辆200上设置的所述发送设备100的2个天线端口101。优选地，此时，所述8个子频带f1–f8的中间位置(即，资源集合600)用于所述两个天线端口101。
上述方案可用于多种不同的部署中，并可用于发送车辆200具有不同数量(最高可支持最大数量)的天线端口101的情况下。优选地，进行标准化将资源102映射到所述车辆200的部位/区域。优选地，为设置于第一空间区域的所述天线端口101的第一集合分配所述资源102的第一逻辑子集；为设置于第二空间区域的所述天线端口101的第二集合分配所述资源102的第二逻辑子集。例如，奇数资源102(例如，图6中的子频带f1、f3、f5、f7)可以是分配给(例如，如图4所示的)所述车辆200的前面/前区的第一逻辑子集，偶数资源102(例如，图6中的子频带f2、f4、f6、f8)可以是分配给(图4中的)所述车辆200的后面/后区的第二逻辑子集。进一步地，上层资源102(例如，图6中的子频带f7、f8)可以是分配给(图4中的)所述车辆200一侧区域(即右侧)的第一逻辑子集，下层资源102(例如，图6中的子频带f1、f2)可以是分配给(图4中的)所述车辆200另一侧区域(即左侧)的第二逻辑子集。
由于不同的资源102和天线端口101位于所述发送设备100(或发送车辆200)的不同部位，可以由所述接收设备300(或接收车辆400)确定相邻车辆的朝向。这与车灯的工作方式类似，其中，白灯位于车辆前方，红灯位于车辆后方、橙色指示灯位于侧面。
图7示出根据本发明实施例的发送设备100及接收设备300，分别基于图4中的设置在发送车辆200及接收车辆400上的设备100和设备300。其中，所述车辆沿相同方向(A)或相反方向(B)行进。
具体地，在图7(A)中，所述接收车辆400通过子频带f4和f6从所述发送车辆200接收信号，并因此可以确定其位于所述发送车辆200后面，因为所述资源102f4和f6被分配给所述车辆200的后面/后区的发送天线端口101。在图7(B)中，所述接收车辆400通过子频带f3和f5从所述发送车辆200接收信号，并因此可以确定其与所述车辆200反向行驶，因为所述资源102f3和f5被分配给所述车辆200的前面/前区的天线端口101。优选地，在所述车辆400中配置或向其发送信号告知所述车辆200的资源102的分配。
图8示出根据本发明实施例的发送设备200及接收设备400，分别基于图4中的设置在发送车辆200及接收车辆400上的设备100和设备300。
具体地，图8(A)进一步地示出，如果所述接收车辆400可以通过两个或更多天线振子301从所述发送车辆200的天线端口101接收同一个信号，可以通过所确定的接收角度401更精确地找到所述相邻发送车辆200的相对位置。具体地，在不同的确定角度401下从所述接收车辆400延伸的虚拟线条的交叉点标志所述发送车辆200的天线端口101的位置。
图8(B)示出，为了进一步提高确定的准确性(并检测LoS/无LoS条件)，所述接收车辆400可用于合并来自多个天线端口101的接收信号。因此，所述车辆400得到两个交点，其中一个标志所述发送车辆200上的第一天线端口101，另一个标志所述发送车辆200上的第二天线端口101。
图9进一步示出接收车辆400只能通过一个天线振子(或形成接收天线阵列的一组合设天线)301接收信号时，则优选地，发送信号告知发送车辆200上的天线端口101之间的距离，例如，作为同步或发现净荷的一部分。此时，所述车辆400可以基于通过信号告知的两个天线端口101之间的距离以及不同接收信号波束之间的角度计算所述两个天线端口101的位置。
或者，可以由所述接收车辆400测量从不同天线端口101接收的不同接收信号之间的时延，以确定所述天线端口101之间的距离(如果没有通过信号告知所述距离的话)。如果天线端口101不位于所述发送车辆200的边沿，优选地，发送信号通知该信息，以告知所述接收车辆400接收角度401与距离测量无关。
为实现上文描述的所有特征及优势，下文基于3GPP 5G NR通用网络架构，示出了每个天线端口101的同步(synchronization，SYNC)和物理广播信道(physical broadcastchannel，PBCH)信道的优选设计和净荷。需要说明的是，通用的复用概念也可以用于位置参考信号。尤其提出了若干个不同的优选变化。
图10(A)示出SYNC和PBCH的第一示例。对于发送设备100的每个天线端口101，提出SYNC和PBCH的内容包括以下信息：首先是标识信息1000，即，所述发送设备100或车辆200的标识(Identity，ID)(即，UE ID、车牌号或一些其它ID)；其次是所述发送设备100的天线端口101(例如，此实施例中的天线平面)或资源102(例如，此实施例中的子频带)的总数1001。可选地，还包括：天线端口101的位置信息1003(例如，在实施例中为1比特的边沿平面指示符)和/或天线端口101与至少一个其它天线端口101之间的距离信息1002(优选地，在此实施例中为沿所述发送设备100或车辆200的X和/或Y方向上的距离信息)。
Notably,each antenna port 101may be assigned a separate resource102.This could be forMode 3or 4operation,where the transmitting device100assigns its own SYNC sequence based on its own ID.显然，可以为每个天线端口101分配单独的资源102。这可以是模式3或模式4中的操作，其中，所述发送设备100基于自身的ID分配其自身的SYNC序列。
图10(B)示出SYNC和PBCH的第二示例。该示例优选用于由网络分配序列的情况下。所述接收设备300可能知道也可能不知道同步序列与标识信息1000(车辆ID)之间的映射关系(因此，优选地，所述映射作为PBCH字段的一部分发送，所以在此实施例中被添加至所述PBCH字段。)
或者，图10中所示的距离信息1002“在x/y方向上与下一平面的距离”和位置信息1003“边沿平面指示符”可以替换为或在其中增加：车辆类型(天线端口装置的固定集合和/或每个天线端口101到车辆边沿的距离)。
在另一可替代方案中，可以通过其它方法(例如，RRC信令)将PBCH字段中的上述参数中的有些参数发送给所述接收设备300。
图11示出根据本发明实施例的发送设备100，其基于图2所示的设备100且同样设置在车辆上。图11具体示出一种用于指示天线端口101是否位于车辆200的边沿上的另一可替代方案。此实施例中，优选使用1比特的指示符。但是，也可以使用波束组或SS/PBCH块组指示符指示该信息。图11示出其示例，其中，使用了两个波束组(或SS/PBCH块组所述)。该波束组或SS/PBCH块组可以替换图10中所示的位置信息1003“边沿平面指示符”。
图12示出根据本发明实施例的设置于车辆200上的发送设备100，其中，所述发送设备100基于图2中的发送设备100，并且可以同时发送并接收信号。具体而言，图12示出，在一些实现方式中，可以使用不同的资源102(如子频带)同时进行接收和发送。能否实现该操作将取决于所述车辆200上的收发器的具体能力。可以将该能力传送给网络(以进行模式3操作)，使网络可以以最佳方式触发向所有车辆发送同步信号，以将接收同步所需的时间降到最低。
至此，本发明的以上描述主要关注使用不同的子频带作为唯一分配给不同天线端口101的不同资源102。因此，优选使用宽波束的发送天线端口101。此实现方式的优势在于，可以在接收设备300中使用数字波束赋形。此外，还可以使用以下资源102标识不同的天线端口101。
码分复用：即，资源102是码资源。不同的天线端口101通过不同的映射关系使用不同的码。
时分复用：即，资源102是时间间隔、时段、时隙或子帧等时间资源。优选地，此实现方式中，PBCH中包括波束和/或天线端口ID。因此，可以通过固定的映射关系对车辆200的不同部位进行时分复用。为时分复用设想两种方法：一示例中使用宽波束天线端口101，一示例中为每个天线端口101使用一组波束(具有平面/组ID)。图13和图14示出时分复用方案的这两种不同方法。
图13示出一种实现方式，其中，每个天线端口101具有单个宽波束。为标识对其进行时分复用的多个端口101中的每个端口101，优选使用以下信息(参考图13的下半部分)：PBCH中的包括平面索引的信息1300、SS/PBCH块组索引(或波束组索引)和/或时间索引。
图14示出一种实现方式，其中，每个天线端口101具有多个波束1400a/1400b。或者，可以由多个合设的天线端口101发送所述多个波束(例如所示的两个波束1400a/1400b)(例如，图14中的两个合设端口101，其中一个发送所述波束1400a，另一个发送所述波束1400b)。每个波束1400a/1400b具有不同的资源102a/102b。换而言之，为每个天线端口101分配多个资源102。为区分天线端口101的波束1400a/1400b，优选使用以下信息(参考图14的下半部分)：关于波束索引的信息1401—因为信息1300包括波束及平面索引或波束组索引。在此简单示例中，所述波束索引1400的优势在于只需要1比特，因为每个天线端口101只有两个波束1400a/1400b(波束方向)。
图15示出根据本发明实施例的发送方法1500。所述方法1500具体用于V2V通信等设备到设备通信。所述方法1500可以由图1中的发送设备100执行。所述发送方法1500包括：根据设置在不同位置上的多个天线端口101中每个天线端口101的位置，从用于信号发送的资源集合600中为所述天线端口101分配唯一资源102。
图16示出根据本发明实施例的接收方法1600。所述方法1600具体用于V2V通信等设备到设备通信。所述方法1600可以由图3中的接收设备300执行。所述接收方法1600包括：基于用于信号发送的资源集合600中的资源102确定至少一个天线振子301接收的信号的发送设备100的位置和/或朝向信息。
已经结合作为实例的不同实施例以及实施方案描述了本发明。但本领域技术人员通过实践本发明，研究附图、本公开以及独立权项，能够理解并获得其它变体。在权利要求以及描述中，术语“包括”不排除其它元件或步骤，且“一个”并不排除复数可能。单个元件或其它单元可满足权利要求书中所叙述的若干实体或项目的功能。在仅凭某些措施被记载在相互不同的从属权利要求书中这个单纯的事实并不意味着这些措施的结合不能在有利的实现方式中使用。

Claims (11)

1.一种发送设备(100)，具体用于车辆-车辆(vehicle-to-vehicle，V2V)通信，其特征在于，所述发送设备(100)包括：
多个天线端口(101)，其中
每个天线端口(101)用于发送信号并设置在不同的位置上；
根据每个天线端口(101)的位置，从用于信号发送的资源集合(600)中为所述天线端口(101)分配唯一资源；
其中，为天线端口(101)分配多个唯一资源，以同时发送不同信号；和/或
天线端口(101)用于使用单独的波束(1400a，1400b)发送不同信号；
其中，为设置于第一空间区域的所述天线端口(101)的第一集合分配所述资源的第一逻辑子集；
为设置于第二空间区域的所述天线端口(101)的第二集合分配所述资源的第二逻辑子集。
2.根据权利要求1所述的发送设备(100)，其特征在于，所述发送设备(100)设置于车辆(200)或用户设备(user device,UE)上，包括：
所述车辆(200)或所述UE的至少一个处理器(201)；
多个天线端口(101)，其中，所述多个天线端口(101)安装在所述车辆(200)或所述UE的不同位置上，并由所述至少一个处理器(201)控制。
3.根据权利要求1或2所述的发送设备(100)，其特征在于，
资源是频率资源、时间资源和/或码资源；和/或
根据每个天线端口(101)的位置，为所述天线端口(101)分配不同的频带或子频带、不同的时段或时隙，和/或不同的码。
4.根据权利要求1所述的发送设备(100)，其特征在于，用于：在通过天线端口(101)
发送信号时，在所述信号中包括：
所述发送设备(100)的标识信息(1000)。
5.根据权利要求1所述的发送设备(100)，其特征在于，用于：在通过天线端口(101)
发送信号时，在所述信号中包括以下至少一种：
-天线端口(101)的总数(1001)，
-所述资源集合(600)中包括的资源的总数(1001)，
-所述天线端口(101)的位置信息(1002，1200，1401)，
-天线端口(101)与至少一个其它天线端口(101)之间的距离信息(1003)。
6.根据权利要求1所述的发送设备(100)，其特征在于，
所述信号包括以下至少一种：
-同步信号(Synchronization Signal，SS)(1004)
-物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)(1005)
-SS PBCH块
-参考信号(Reference Signal，RS)
-位置参考信号(Position Reference Signal，PRS)
-发现信号。
7.根据权利要求1所述的发送设备(100)，其特征在于，
天线端口(101)用于同时发送并接收信号。
8.一种接收设备(300)，具体用于车辆-车辆(vehicle-to-vehicle，V2V)通信，其特征在于，所述接收设备(300)包括：
至少一个天线振子，用于接收信号；
至少一个处理器(302)，用于基于用于信号发送的资源集合(600)中的资源确定接收信号的发送设备(100)的位置和/或朝向信息；
其中，所述至少一个处理器(302)用于基于到达角度(401)确定所述发送设备(100)的所述位置和/或朝向信息；
所述接收设备(300)，用于：确定至少一个天线振子接收的信号的第一到达角度(401)以及至少第二天线振子接收的同一信号的第二到达角度(401)，
其中，所述至少一个处理器(302)用于基于所述第一到达角度(401)和所述第二到达角度(401)确定所述发送设备(100)的所述位置和/或朝向信息。
9.根据权利要求8所述的接收设备(300)，其特征在于，
所述至少一个处理器(302)用于确定同一个天线振子上通过第一资源接收的第一信号与通过第二资源接收的第二信号之间的时间差；
所述至少一个处理器(302)用于基于所述时间差确定所述发送设备(100)的所述位置和/或朝向信息。
10.一种发送方法(1500)，具体用于车辆-车辆(vehicle-to-vehicle，V2V)通信，其特征在于，所述发送方法包括：
根据设置在不同位置上的多个天线端口(101)中每个天线端口(101)的位置，从用于信号发送的资源集合(600)中为所述天线端口(101)分配唯一资源，以同时发送不同信号；和/或
根据设置在不同位置上的多个天线端口(101)中每个天线端口(101)的位置，从用于信号发送的资源集合(600)中为所述天线端口(101)分配唯一资源，其中，所述天线端口(101)使用单独的波束(1400a，1400b)发送不同信号；
其中，为设置于第一空间区域的所述天线端口(101)的第一集合分配所述资源的第一逻辑子集；为设置于第二空间区域的所述天线端口(101)的第二集合分配所述资源的第二逻辑子集。
11.一种接收方法(1600)，具体用于车辆-车辆(vehicle-to-vehicle，V2V)通信，其特征在于，所述接收方法包括：
基于用于信号发送的资源集合(600)中的资源确定至少一个天线振子接收的信号的发送设备(100)的位置和/或朝向信息；其中，基于到达角度(401)确定所述发送设备(100)的所述位置和/或朝向信息；
所述方法还包括：确定至少一个天线振子接收的信号的第一到达角度(401)以及至少第二天线振子接收的同一信号的第二到达角度(401)；
基于所述第一到达角度(401)和所述第二到达角度(401)确定所述发送设备(100)的所述位置和/或朝向信息。
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