CN112243597A - 用于运载工具到运载工具（v2v）通信的资源分配方案 - Google Patents

Abstract

用于管理用于运载工具到运载工具(V2V)通信的无线电资源的系统、方法和软件。地理区域被分段成多个地区，传输时隙的子集被分配给地区中的每个地区。被分配给每个地区的传输时隙的子集被分割成：可指派给个体运载工具以用于周期性传输的周期性传输时隙、和针对根据基于竞争的协议的特殊传输预留的特殊传输时隙。资源管理器存储用于地区中的每个地区的传输时隙的映射。当运载工具进入地区中的一个地区时，资源管理器执行从被分配给该地区的周期性传输时隙中的针对运载工具的时隙指派，并且向运载工具传输指示时隙指派的通知。

Description

用于运载工具到运载工具（V2V）通信的资源分配方案

技术领域

本公开涉及通信系统领域，并具体地涉及无线通信。

背景技术

运载工具到运载工具(V2V)通信是指运载工具(例如，机动车辆)之间的数据无线传输。V2V通信的一个目标是通过允许在途运载工具交换位置数据、速度数据等来防止事故发生。V2V通信将在实现广泛的汽车应用以及不断提高的驾驶辅助和自动化水平方面发挥越来越大的作用，范围从帮助人类驾驶员保持安全的跟随距离的警报到公路车队(highwayplatooning)和全自动驾驶能力。这些功能性中的许多功能性涉及时间关键的信息交换和协调，并且要求低延时的无线通信。同时，可用的无线频谱可能稀缺，并且无线频谱的有效利用仍然是网络运营商面临的问题。

发明内容

本文描述的实施例涉及用于V2V通信的无线电资源的管理。管理方案的一个目标是保证对延迟敏感的传输的低延时，并提供高容量而不引起过多的信令。为了提高空间重用效率，该管理方案将地理区域分割为多个地区，并且无线电资源在地区之间被划分，使得相邻地区中的传输将不冲突。管理方案还针对特殊传输预留了一些无线电资源(也被称为信道或传输时隙)，并针对常规或周期性传输指定了其他无线电资源。被指定用于周期性传输的无线电资源被专门指派给个体运载工具，而针对特殊传输而预留的无线电资源则由运载工具根据基于竞争的方案来进行使用。因此，运载工具可以在被预留的无线电资源上发射诸如警报或紧急状况消息之类的延迟敏感的传输，并且可以使用其个体指定的无线电资源用于对延迟不那么敏感的其他消息。

一个实施例包括资源管理器，该资源管理器包括存储器和控制器。存储器被配置为存储用于地理区域中的V2V通信射频(RF)频谱上的的传输时隙的映射。地理区域被分段成多个地区，并且传输时隙的子集被分配给地区中的每个地区。被分配给地区中的每个地区的传输时隙的子集被分割成：可指派给个体运载工具以用于周期性传输的周期性传输时隙、和针对根据基于竞争的协议特殊传输预留的特殊传输时隙。控制器被配置为检测运载工具进入地区中的一个地区，执行从被分配给地区中的一个地区的周期性传输时隙的针对运载工具的时隙指派，并且通过运载工具接口组件向运载工具传输指示时隙指派的通知。

在另一实施例中，控制器被配置为确定被分配给地区中的一个地区的周期性传输时隙中的任何时隙是否是可用的，并且当被分配给地区中的一个地区的周期性传输时隙都不可用时，不向运载工具指派周期性传输时隙。

在另一实施例中，当被分配给地区中的一个地区的一个或多个周期性传输时隙可用时，控制器被配置为确定被分配给地区中的一个地区的可用周期性传输时隙的数目是否高于阈值。当该数目高于阈值时，控制器被配置为将可用周期性传输时隙中的一个时隙指派给运载工具。当该数目不高于阈值时，控制器被配置为将可用周期性传输时隙中的一个时隙的半时隙指派给运载工具。

在另一个实施例中，用于地区中的每个地区的特殊传输时隙在周期性传输时隙之间被均匀地间隔开。

在另一实施例中，控制器被配置为在运载工具离开地区中的一个地区时，释放针对运载工具的时隙指派。

在另一实施例中，该通知指示被分配给地区中的一个地区的特殊传输时隙。

另一实施例包括一种管理用于V2V通信的无线电资源的方法。该方法包括存储用于在地理区域中的V2V通信的RF频谱上的传输时隙的映射。该方法还包括检测运载工具进入地区中的每个地区，执行从被分配给地区中的一个地区的周期性传输时隙的针对运载工具的时隙指派，以及向运载工具传输指示时隙指派的通知。

另一实施例包括管理用于V2V通信的无线电资源的系统。该系统包括用于存储用于地理区域中的V2V通信的RF频谱上的的传输时隙的映射的部件。该系统包括用于检测运载工具进入地区中的一个地区的部件；用于执行从被分配给地区中的一个地区的周期性传输时隙的针对运载工具的时隙指派的部件；以及用于向运载工具传输指示时隙指派的通知的部件。

另一实施例包括被安装在运载工具中的V2V通信设备。V2V通信设备包括无线电接口组件，该无线电接口组件被配置为经由RF频谱中的无线电信号来与其他运载工具交换V2V通信。V2V通信设备还包括无线电控制器，该无线电控制器被配置为当运载工具进入地理区域内的多个地区中的一个地区时通过无线电接口组件接收通知。该地理区域被分段成多个地区，并且RF频谱的传输时隙的子集被分配给地区中的每个地区。被分配给地区中的每个地区的传输时隙的子集被分割成可指派给个体运载工具以用于周期性传输的周期性传输时隙、和针对根据基于竞争的协议的特殊传输预留的特殊传输时隙。该通知指示从被分配给地区中的一个地区的周期性传输时隙的针对运载工具的时隙指派。无线电控制器被配置为标识针对V2V通信生成的周期性传输，以确定周期性传输时隙在时隙指派中是否已经被指派给运载工具，并且当已经将周期性传输指派给运载工具时经由无线电接口组件在周期性传输时隙上传输周期性传输。

在另一实施例中，当时隙指派指示周期性传输时隙还没有被指派给运载工具时，无线电控制器被配置为确定周期性传输时隙的半时隙在时隙指派中是否已经被指派给运载工具。当半时隙已经被指派给运载工具时，无线电控制器被配置为经由无线电接口组件在被指派给运载工具的半时隙上传输周期性传输。

在另一实施例中，当时隙指派指示半时隙还没有被被指派给运载工具时，无线电控制器被配置为从被分配给地区中的一个地区的周期性传输时隙中随机选择半时隙，并经由无线电接口组件在随机选择的半时隙上传输周期性传输。

在另一实施例中，无线电控制器被配置为标识针对V2V通信生成的特殊传输，以确定周期性传输时隙是否在该时隙指派中已经被指派给运载工具，并且当周期性传输时隙还没有被指派给运载工具时经由无线电接口组件在下一个特殊传输时隙上传输特殊传输。

在另一实施例中，当周期性传输时隙已经被指派给运载工具时，无线电控制器被配置为确定周期性传输时隙是否在阈值时间内，当周期性传输时隙在阈值时间内时，经由无线电接口组件在周期性传输时隙上传输该特殊传输，以及当周期性传输时隙不在阈值时间内时，经由无线电接口组件在下一个特殊传输时隙上发射特殊传输。

在另一实施例中，无线电控制器被配置为从下一个特殊传输时隙中随机地选择半时隙，并经由无线电接口组件在随机选择的半时隙上传输特殊传输。

在另一实施例中，无线电控制器被配置为通过无线电接口组件从无线电接入网(RAN)的基站接收通知。

另一个实施例包括一种使用无线电资源以用于经由RF频谱中的无线电信号交换的V2V通信的方法。该方法包括当运载工具进入地理区域内的多个地区中的一个地区时，在被安装在运载工具中的V2V 通信设备处接收通知。该通知指示从被分配给地区中的一个地区的周期性传输时隙，指派针对运载工具的时隙。该方法还包括：标识针对 V2V通信生成的周期性传输；确定在时隙指派中周期性传输时隙是否已经被指派给运载工具；以及当周期性传输时隙已经被指派给运载工具时，在周期性传输时隙上传输周期性传输。

另一实施例包括一种运载工具中的系统，该系统使用无线电资源用于经由RF频谱中的无线电信号交换的V2V通信。该系统包括用于在运载工具进入地理区域内的多个地区中的一个地区中时接收通知的部件。该通知指示从被分配给地区中的一个地区的周期性传输时隙指派针对运载工具的时隙。该系统还包括：用于标识针对V2V通信生成的周期性传输的装置；用于确定在时隙指派中周期性传输时隙是否已经被指派给运载工具的部件；以及用于当周期性传输已被指派给运载工具时、在周期性传输时隙上传输周期性传输的部件。

其他实施例可以包括如下所述的计算机可读介质、其他系统或其他方法。

以上概述提供了对说明书的一些方面的基本理解。该概述不是对该说明书的详尽概述。它既不旨在标识本说明书的关键或重要元素，也不旨在描画本说明书的特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本说明书的一些概念，作为稍后提出的更详细描述的序言。

附图说明

现在仅通过举例的方式并参考附图来描述本发明的一些实施例。在所有附图上，相同的附图标记表示相同的元件或相同类型的元件。

图1图示了说明性实施例中的运载工具之间的V2V通信。

图2图示了说明性实施例中的用于V2V通信的地理区域。

图3图示了说明性实施例中在一组地区之中分割的传输时隙池。

图4图示了说明性实施例中的用于根据传输类型分割的地区的传输时隙。

图5是在说明性实施例中实现V2V通信的系统。

图6是说明性实施例中的资源管理器的框图。

图7是说明性实施例中的运载工具的框图。

图8是例示出说明性实施例中的用于管理用于V2V通信的无线电资源的方法的流程图。

图9-图10是图示了说明性实施例中的使用无线电资源以用于 V2V通信的方法的流程图。

具体实施方式

附图和以下描述例示出了特定的示例性实施例。因此，将认识到，本领域技术人员将能够设计出尽管未在本文中明确描述或示出但体现实施例的原理并且被包括在实施例的范围内的各种布置。此外，本文描述的任何示例旨在帮助理解实施例的原理，并且应被解释为不限于这种具体叙述的示例和条件。结果，(一个或多个)发明构思不限于以下描述的特定实施例或示例，而是由权利要求书及其等同物来限定。

图1图示了说明性实施例中的运载工具之间的V2V通信。V2V 通信是指一种技术，该技术允许运载工具101-104经由射频(RF)频谱上的RF信号直接相互通信，而无需依赖固定的通信基础设施。因此，V2V通信是指运载工具之间通过无线电或空中接口进行的直接通信。在该实施例中，存在在彼此的无线电范围内的在道路110上行驶的四辆运载工具101-104。由于它们的接近性，运载工具101可以广播由运载工具102-104直接接收的诸如位置、速度等的数据，而无需通过蜂窝网络。运载工具102-104也可以广播数据以用于由在它们附近的其他运载工具接收。

如下面更详细描述的，运载工具101-104具有车载V2V通信设备，其利用无线技术通过无线电波发射和接收数据。由于不同的技术可以同时使用无线电波，因此RF频谱被分段成多个频率频带。诸如美国联邦通信委员会(FCC)之类的监管机构定义了允许运营者(例如 Verizon

AT&

等)运行的许可频谱。监管机构使用频谱分配向运营者授予专有许可，以在许可频谱上的某些频带内运行。频谱分配确保运营者不会互相干扰传输。RF频谱中的其他频率范围是未经许可的，并且被称为“非许可频谱”。非许可频谱的一个示例是双频带Wi-Fi设备使用的5 GHz频带。如本文所述的V2V 通信可以使用许可频谱和/或非许可频谱中的频率。

不管所使用的RF频谱如何，RF频谱都被分割成由个体运载工具用于V2V通信的无线电资源。本文描述的无线电资源具有帧结构。帧被划分成多个传输时隙，并且每个传输时隙在时域中或在频域/时域中是正交的。被安装在运载工具101-104上的V2V通信设备被配置为将数据编码到传输时隙或传输时隙的子集(即半时隙)上，以将数据发送(即广播)到其他运载工具，并且被配置为从传输时隙/半时隙解码数据。

有效使用RF频谱是V2V通信的一个问题，尤其是在高密度交通的场景中。本文描述的实施例提供了一种管理方案，诸如媒体接入控制(MAC)方案，其利用无线电资源来为一些V2V通信提供低延时，同时实现有效的资源利用并提供高容量。作为管理方案的概述，运载工具可以生成用于V2V通信的不同类型的传输或消息。一种类型的传输是“周期性”传输，它是规则的、重复的或反复的传输。例如，运载工具可以被编程为以周期性的间隔向附近的其他运载工具传输位置和速度数据。周期性传输可以具有可接受的特定延迟容限。另一种类型的传输是“特殊”传输，它是随机或无计划的传输，并响应于某些条件而被触发。例如，运载工具可以在检测到紧急情况、检测到障碍物等时生成特殊传输。特殊传输可以与比周期性传输更时间敏感的紧急传输或警报传输相关联。

帧持续时间(F)可以(最多)等于用于周期性传输的延时界限，而其又被认为小于周期性传输的平均到达间隔时间。利用帧持续时间 (F)，可以确定帧中的传输时隙的数目(T)，使得传输时隙足以以给定的信号与干扰加噪声比(SINR)(例如-3dB)传输具有给定字节数的周期性传输。可以将传输时隙分裂为半时隙，并且可以在半时隙上对周期性传输进行编码，只要SINR值高出一定余量(例如0dB) 即可。

本文描述的管理方案适用于被分割或分段成地区的地理区域。所使用的RF频谱的传输时隙被划分或分段成子集，并且子集被分配给每个地区。在地区之间分配传输时隙，使得相同地区内的运载工具 101-104的同时传输可能有干扰，而不同地区内的运载工具101-104 的传输则不应有干扰。在每个地区内，传输时隙的子集被分割成被预留用于特殊传输的传输时隙以及被指定用于周期性传输的传输时隙。

图2图示了说明性实施例中的用于V2V通信的地理区域200。地理区域200表示将在其中进行V2V通信的地区，诸如沿高速公路、州际公路或其他有利于运载工具行驶的道路类型。地理区域200被划分成地区201-205，其中地区是受V2V通信特定限制的一片土地(astretch of land)。地区201-205可以被均匀地间隔开，并且每个地区可以具有长度(Z)，诸如100米、200米、300米等。在此实施例中，可以假设地区201-205沿车道线性对齐，如图2中所示。

来自帧或一组帧的传输时隙的池在地区201-205的组(K)之中被分割。图3图示了在说明性实施例中的传输时隙304的池302在一组地区201-205之中被分割。在该实施例中，池302包括时域中的用于一个或多个帧的四十个个体传输时隙304，但是在其他实施例中池302可以包括更多或更少的传输时隙304。池302中的传输时隙304 均被指派给地区201-205中的一个地区。例如，被标记为“A”的传输时隙304可以被指派给地区201，被标记为“B”的传输时隙304可以被指派给地区202，等等。传输时隙304的指派形成用于地区201-205 的传输时隙304的子集311-315，如图3中所示，并且每个子集311-315 有L个传输时隙(L＝T/K)。子集311-315是独立的或不同的，这意味着一个子集中的传输时隙304与其他子集中的传输时隙是正交的。

传输时隙304的这种指派有助于避免在相邻地区中的空中接口上的冲突。例如，如果地区201中的运载工具仅在被标记为“A”的传输时隙304上发射，而地区202中的运载工具仅在被标记为“B”的传输时隙304上发射，那么这些相邻地区中的传输将不会冲突。在一定的分开距离之后，地区201-205可以重复并且传输时隙304可以被重新使用。例如，在图2中，地区201可以在地区205的右边重复，因为使用相同的传输时隙304的连续地区201之间的距离足以避免冲突。

在地区204内，可以根据传输或消息类型进一步分割传输时隙 304的子集314。图4图示了在说明性实施例中的用于根据传输类型进行分割的地区204的传输时隙304。如上所述，地区204中的运载工具可以传输周期性传输或特殊传输。被指派给地区204的用于子集314的传输时隙304可以还被分配用于周期性传输或特殊传输。因此，子集314中的传输时隙304的数目(M)被指定用于周期性传输，而子集314中的传输时隙304的数目(N)被预留用于特殊传输。在一个实施例中，被指定用于周期性传输的传输时隙304的数目M大于针对特殊传输预留的传输时隙304的数目N。在一个实施例中，针对特殊传输预留的传输时隙304可以在被指定用于周期性传输的传输时隙304之间被均匀地间隔开。

在图4中也图示了每个传输时隙304可以包括半时隙410。半时隙410可以表示用于运载工具的最小调制结构。因此，运载工具可以在“全”传输时隙304或半时隙410上对数据进行编码。

图5是在说明性实施例中实现V2V通信的系统500。图5示出了在地区204中行驶的多个运载工具。这些运载工具被配置为经由V2V 通信彼此“交谈”。V2V通信由运载工具504向地区204中的其他运载工具传输或广播用数据或信息编码的一个或多个无线信号506来指示。虽然在图5中不可见，但是运载工具504包括V2V通信设备，该V2V通信设备被配置为发射和接收用于V2V通信的无线信号。

系统500还可以包括移动网络或移动网络的至少一部分。移动网络，也可以被称为蜂窝网络，是一种通信网络，其中到最终用户设备的最后一条链路是无线的。本文描述的移动网络可以表示下一代网络 (例如5G网络)、长期演进(LTE)网络或另一个4G网络等。移动网络可以包括核心网络510和无线电接入网络(RAN)520。核心网络510是向经由RAN 520连接到核心网络510的订户提供各种服务的移动网络的中心部分。RAN 520是实现无线电接入技术以将移动设备(诸如安装在运载工具中用于V2V通信的V2V通信设备)连接到核心网络510的网络。RAN 520可以支持演进UMTS陆地无线电接入网(E-UTRAN)接入、无线局域网(WLAN)接入、固定接入、卫星无线电接入、新的无线电接入技术(RAT)等。RAN 520可以包括一个或多个基站522，诸如演进NodeB(eNodeB)。基站522是 RAN 520中的接入网元件/节点，其使用通常安装在塔上的天线来处理与移动设备的无线电通信。基站522具有被称为小区的服务区域。位于小区内的移动设备或用户设备(UE)能够通过空中接口来与基站522通信，空中接口是移动设备与基站之间的通信链路。移动设备可以经由LTE Uu接口或者可以经由另一接口(例如，下一代接口) 来与基站522通信，LTE Uu接口是移动设备与eNodeB之间的空中接口。

系统500还可以包括资源管理器530，其被配置为管理被用于 V2V通信的无线电资源。在一个实施例中，资源管理器530可以被实现在RAN 520中。例如，资源管理器530可以在RAN 520的基站522 处被实现，或者可以在部署在基站522与核心网络510之间的外部服务器中被实现。资源管理器530的一个示例可以是在RAN 520中实现的移动边缘计算(MEC)服务器，其在移动网络的边缘处(即，在 RAN 520内)并且在与执行V2V通信的运载工具非常接近时启用信息技术(IT)服务和云计算服务。MEC服务器可以托管、执行或运行一个或多个边缘应用来管理V2V通信。在另一个实施例中，资源管理器530可以在核心网络510中被实现。

如下面更详细描述的，资源管理器530被配置为确定运载工具何时进入地区201-205。当运载工具进入地区时，资源管理器530执行时隙指派，其中它尝试从被分配给该地区的传输时隙的子集中向运载工具指派周期性传输时隙。资源管理器530还被配置为向运载工具传输(例如，广播)用于周期性传输时隙的时隙指派。因此，每个运载工具可以基于资源管理器530所广播的信息来知晓其个体的时隙指派。每个运载工具还可以基于资源管理器530所广播的信息来知晓针对其他运载工具的时隙指派和/或未指派的传输时隙(或半时隙)。资源管理器530还可以在用于地区的特殊传输时隙上广播信息，从而向每个运载工具通知该特殊传输时隙。

图6是说明性实施例中的资源管理器530的框图。资源管理器530 包括运载工具接口组件602、控制器604和存储器606。运载工具接口组件602表示与运载工具通信的电路系统、逻辑、硬件(例如，一个或多个处理器)、软件、装置等，或更具体地，安装在运载工具中的V2V通信设备。运载工具接口组件602可以使用基站、接入点等来与V2V通信设备交换无线通信。控制器604表示提供资源管理器 530的功能的电路系统、逻辑、硬件、软件、装置等。作为功能之一，控制器604被配置为向位于地区201-205内的运载工具指派无线电资源(即，传输时隙)。存储器606是用于数据、指令、应用等的存储单元，并且可由控制器604和/或其他设备访问。资源管理器530可以包括图6中未具体例示出的各种其他组件。

图7是说明性实施例中的运载工具504的框图。在该实施例中，运载工具504包括V2V通信设备702、V2V控制器703、定位设备 704和传感器706。V2V通信设备702表示被配置为交换用于V2V通信的无线信号的电路系统、逻辑、硬件、软件、装置等。V2V控制器 703表示被配置为生成用于其他运载工具的V2V传输和/或处理从其他运载工具接收的V2V传输的电路系统、逻辑、硬件、软件、装置等。定位设备704表示被配置为确定运载工具504的位置信息的电路系统、逻辑、硬件、软件、装置等。例如，定位设备704可以包括全球定位系统(GPS)，其被配置为从一个或多个卫星接收运载工具504 的地理位置信息。传感器706表示被配置为检测或获取用于运载工具 504的操作参数或其他数据的电路系统、逻辑、硬件、软件、装置等。例如，传感器706可以包括被配置为确定运载工具504的速度或速率的速度传感器。传感器706可以包括雷达传感器、声纳或超声传感器、 LiDAR传感器等，其被定位在运载工具504的前、后和/或侧面以检测诸如其他运载工具之类的物体。传感器706可以包括被配置为确定方向盘的转向角的方向盘传感器。运载工具504可以包括在图7中未具体例示出的各种其他组件。

V2V通信设备702包括无线电接口组件710、无线电控制器712 和存储器714。无线电接口组件710包括被配置为经由RF频谱上的无线或RF信号来与其他运载工具通信的电路系统、逻辑、硬件、软件、装置等。无线电接口组件710还可以与RAN、接入点等进行通信。无线电接口组件710可以包括一个或多个无线电收发器和一个或多个天线，其使得能够使用多种协议并在许可频谱和/或非许可频谱上进行无线通信。无线电控制器712表示提供V2V通信设备702的功能的电路系统、逻辑、硬件、软件、装置等，所述功能诸如在传输时隙或半时隙上对数据进行编码或调制，和/或对来自传输时隙或半时隙的数据进行解码或解调。存储器714是用于数据、指令、应用等的计算机可读存储介质，并且可由无线电控制器712访问。

图8是图示了说明性实施例中的用于管理用于V2V通信的无线电资源的方法800的流程图。方法800的步骤将参考图5-图6中的资源管理器530进行描述，但是本领域技术人员将理解，方法800可以在其他设备中被执行。而且，本文描述的流程图的各步骤并非全部包括在内，并且可以包括未示出的其他步骤，并且这些步骤可以以备选的顺序来执行。

资源管理器530的任务是管理用于一个或多个地区201-205中的 V2V通信的无线电资源。因此，资源管理器530的控制器604在存储器606中存储RF频谱上的用于地理区域中的V2V通信的传输时隙 304的映射608(步骤802)。如上所述，将地理区域分段成多个地区201-205，多个地区201-205具有被分配给地区201-205中的每个地区的时隙304的子集。因此，映射608可以指示用于每个地区201-205 或者用于地理区域内的地区201-205的多个组(K)的传输时隙304 的子集。映射608还可以针对传输时隙304的每个子集指示周期性传输时隙的分配和特殊传输时隙的分配。在该实施例中，映射608可以采取任何期望的形式。例如，映射608可以是针对每个地区201-205 分配的(T)个传输时隙304的列表，其中每个传输时隙304被标记为被预留用于特殊传输或者被标记为被指定用于周期性传输。特殊传输时隙没有被分配给任何特定运载工具，而是被共享，并且可以由该地区中的运载工具经由基于竞争的协议来接入。只要运载工具位于一个地区中，或者至少允许运载工具发射周期性传输，就由资源管理器 530将周期性传输时隙(或半时隙)分配给个体运载工具。映射608因此还可以指示将周期性传输时隙指派给个体运载工具。

控制器604标识出运载工具504已经进入由资源管理器530管理的地区201-205中的一个地区(步骤804)。控制器604存储关于其所管理的地区201-205的信息，并且可以监测进入地区201-205的运载工具。控制器604可以广播规定地区201-205的边界的信息(例如，GPS坐标)。为了检测运载工具504进入地区，控制器604可以通过运载工具接口组件602从运载工具504接收指示其位置或指示其已经进入特定地区的消息或信令。因此，来自运载工具504的消息或信令可以包括位置信息(例如，GPS坐标)、地区标识符、针对时隙指派的请求(诸如针对特定地区)等。控制器604还可以从核心网络510 中的位置数据库查询或接收指示运载工具504的位置的更新(参见图 5)。

响应于运载工具504进入地区201-205，控制器604从分配给该地区的周期性传输时隙304执行针对运载工具504的时隙指派(步骤 806)。如下所述，针对运载工具的时隙指派可以包括(全)周期性传输时隙的指派、半时隙的指派、或者不指派周期性传输时隙(全时隙或半时隙)。作为时隙指派的一部分，控制器604可以确定是否有任何周期性传输时隙可用(步骤808)。当没有周期性传输时隙可用时(即，全时隙或半时隙都不可用)，控制器604不将周期性传输时隙指派给运载工具504或者将空值指派给运载工具504(步骤810)。空值为运载工具504提供指示，以随机选择用于周期性传输的周期性传输时隙，而不是使用专门指派的时隙。

当一个或多个周期性传输时隙可用时，控制器604可以确定可用的周期性传输时隙的数目是否高于阈值(Q)(步骤812)。当可用的周期性传输时隙的数目高于阈值时，控制器604可以将周期性传输时隙(即，全传输时隙)指派给运载工具504(步骤814)。因此，该周期性传输时隙成为所分配的周期性传输时隙，在这种情形中，该周期性传输时隙仅被指派给运载工具504。当可用的周期性传输时隙的数目没有高于阈值时，控制器604可以将半时隙指派给运载工具504(步骤816)。当指派半时隙时，控制器604可以首先搜索周期性传输时隙的半时隙，其中相同周期性传输时隙的另一半时隙已经被分配或指派给另一运载工具。当没有可用的半时隙、而另一半时隙已经被指派给另一运载工具时，控制器604可以从“未被分配的”周期性传输时隙向运载工具504指派半时隙，该周期性传输时隙指的是没有任何传输时隙已被分配或指派给个体运载工具的传输时隙。因此，控制器604将向运载工具504指派周期性传输时隙的半时隙，并且留下相同周期性传输时隙的另一半时隙可用于其他运载工具。

在指派空值、全周期性传输时隙或半时隙之后，控制器604向运载工具504(或者更具体地，向V2V通信设备702)传输指示针对运载工具504的时隙指派的通知(步骤818)。在一个实施例中，该通知可以包括通过运载工具接口组件602和基站522的涉及V2V通信设备702的消息或信令。该消息或信令可以指示被指派给运载工具 504的周期性传输时隙、半时隙或空值。在另一个实施例中，控制器 604诸如与基站522一起可以向位于区域内的运载工具广播映射608，以指示针对运载工具504的时隙指派和其他运载工具的时隙指派(如果有的话)。映射608因此可以通告运载工具可以请求的可用传输时隙。该通知还可以指示被分配给地区201-205中的一个或多个地区的特殊传输时隙。基于广播的信息，地区中的每个运载工具可以能够标识其指派的周期性传输时隙或半时隙(如果有的话)，被指派给其他运载工具的周期性传输时隙或半时隙(如果有的话)以及针对该地区分配的特殊传输时隙。

控制器604还标识运载工具504何时离开该地区(步骤820)。例如，控制器604可以从运载工具504接收报告其已经离开地区的消息或信令，可以从运载工具504接收报告位置信息的消息或信令，控制器604可以使用该消息或信令来检测运载工具604何时离开该地区，等等。当运载工具504离开地区时，控制器604释放针对运载工具504的时隙指派(即，周期性传输时隙或半时隙)(步骤822)，使得周期性传输时隙或半时隙可用于已经在该地区中或行驶进入到该地区中的另一运载工具。因此，当运载工具行驶进出地区时，无线电资源被重新使用。

图9-图10是图示了说明性实施例中的使用无线电资源以用于 V2V通信的方法900的流程图。将参考图7中的运载工具504描述方法900的步骤，但是本领域技术人员将理解，方法900可以在其他设备中执行。

在运载工具504进入地区的某些时刻，无线电控制器712通过无线电接口组件710从资源管理器530接收指示针对运载工具504的时隙指派的通知(步骤902)。该通知可以被导向到运载工具504，或者可以是由运载工具504接收的广播消息。无线电控制器712处理该通知以标识针对运载工具504的时隙指派(步骤903)。该通知可以指示运载工具504已经被指派了周期性传输时隙、半时隙或者无周期性传输时隙(即，空值)。来自资源管理器530的通知可以响应于来自无线电控制器712的报告位置信息、报告运载工具504已经进入地区、请求通知等的消息或信令。

V2V控制器703被编程为向位于地区204中的其他运载工具发送周期性传输。例如，V2V控制器703可以被编程为发送周期性传输，指示从定位设备704确定的位置信息、从传感器706确定的速度或速率、从传感器706确定的转向角或其他数据。V2V控制器703也可以被编程为向位于地区204中的其他运载工具发送特殊传输。例如，V2V 控制器703可以被编程为响应于基于来自传感器706的输出而检测到障碍物、检测到紧急情况等而触发特殊传输。因此，V2V控制器703 可以生成在传输缓冲区716中排队的周期性传输或特殊传输。

V2V通信设备702监测由V2V控制器703生成的传输，以便广播或以其他方式发送该传输。因此，无线电控制器712确定是否已经生成了周期性传输(步骤904)。例如，无线电控制器712可以解析传输缓冲区716，以确定V2V控制器703是否已经生成了周期性传输。响应于标识周期性传输，无线电控制器712确定在时隙指派中是否已经将周期性传输时隙(即，全时隙)指派给运载工具504(步骤906)。当已经将周期性传输时隙指派给运载工具504时，无线电控制器712 经由无线电接口组件710在指派给运载工具504的周期性传输时隙上传输周期性传输(步骤908)。例如，无线电接口组件710可以被配置为使用调制和编码方案(MCS)在周期性传输时隙上对数据进行编码。

当尚未将全周期性传输时隙指派给运载工具504时，无线电控制器712确定在时隙指派中是否已经将周期性传输时隙的半时隙指派给运载工具504(步骤910)。当已经将半时隙指派给运载工具504时，无线电控制器712经由无线电接口组件710在指派给运载工具504的半时隙上传输周期性传输(步骤912)。例如，无线电接口组件710 可以被配置为使用比被用来在全周期性传输时隙上对数据进行编码的MCS更低阶的MCS来在半时隙上对数据进行编码。当半时隙还没有被指派给运载工具504时，无线电控制器712不具有用于周期性传输的特定时隙指派。因此，无线电控制器712从被分配给地区204的周期性传输时隙中的一个时隙中，随机地选择半时隙(步骤914)，并且经由无线电接口组件710在随机选择的半时隙上传输周期性传输 (步骤916)。

如图10中所示，无线电控制器712可以附加地或备选地确定是否已经生成特殊传输(步骤920)。例如，无线电控制器712可以解析传输缓冲区716以确定V2V控制器703是否已经生成特殊传输。响应于标识特殊传输，无线电控制器712确定在时隙指派中是否已经将周期性传输时隙(或半时隙)指派给运载工具504(步骤922)。当周期性传输时隙(或半时隙)还没有被指派给运载工具504时，无线电控制器712经由无线电接口组件710在下一个特殊传输时隙上传输特殊传输(步骤924)。对特殊传输时隙的接入是基于竞争的，因此无线电控制器712和/或无线电接口组件710使用基于竞争的协议或方案来获得对特殊传输时隙的接入。在一个实施例中，无线电控制器 712可以从下一个特殊传输时隙中随机选择半时隙，并在随机选择的半时隙上发射特殊传输。

当周期性传输时隙(或半时隙)已经被指派给运载工具504时，无线电控制器712确定周期性传输时隙(或半时隙)是否在阈值时间内(即，在D毫秒内)(步骤926)。当周期性传输时隙(或半时隙) 不在阈值时间内时，无线电控制器712经由无线电接口组件710在下一个特殊传输时隙上发射特殊传输(步骤924)。当周期性传输时隙 (或半时隙)在阈值时间内时，无线电控制器712经由无线电接口组件710在周期性传输时隙(或半时隙)上传输特殊传输(步骤928)。如果在传输缓冲区716中存在等待在该周期性传输时隙(或半时隙) 上被发送的周期性传输、该周期性传输时隙现在正被用于特殊传输，则无线电控制器712可以丢弃该周期性传输，因为特殊传输具有更高的优先级。

附图中所示或本文描述的各种元件或模块中的任何一个可以被实现为硬件、软件、固件或这些的某种组合。例如，元件可以被实现为专用硬件。专用硬件元件可以被称为“处理器”、“控制器”或一些类似的术语。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个个体处理器来提供，其中一些可以被共享。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为专门指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)或其他电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器、逻辑或一些其他物理硬件组件或模块。

而且，元件可以被实现为可由处理器或计算机执行以执行该元件的功能的指令。指令的一些示例是软件、程序代码和固件。指令在由处理器执行时是可操作的，以指导处理器执行元件的功能。指令可以被存储在处理器可读的存储设备上。存储设备的一些示例是数字或固态存储器、诸如磁盘和磁带之类的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。

如在本申请中使用的，术语“电路系统”可以是指以下的一个或多个或全部：

(a)纯硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现)；

(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：

(i)(一个或多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合；和

(ii)具有软件的(一个或多个)硬件处理器的任何部分(包括(一个或多个)数字信号处理器)、软件和(一个或多个)存储器，它们一起工作以使诸如移动电话或服务器之类的装置执行各种功能)；和

(c)需要软件(例如，固件)才能运行的(一个或多个)硬件电路和/或(一个或多个)处理器，诸如(一个或多个)微处理器或(一个或多个)微处理器的一部分，但在不需要操作时可能不存在该软件。

电路系统的这种定义适用于该术语在本申请中——包括在任何权利要求中的所有使用。作为进一步的示例，如本申请中所使用的，术语电路系统也涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器及它(或它们)随附软件和/或固件的一部分的实现。术语电路系统例如并且如果在适用于特定权利要求元素的情况下还涵盖用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路，或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。

尽管本文描述了特定实施例，但是本公开的范围不限于那些特定实施例。本公开的范围由所附权利要求及其任何等同形式限定。

Claims (20)

1.一种资源管理器，包括：

存储器，被配置为存储用于地理区域中的运载工具到运载工具(V2V)通信的射频(RF)频谱上的传输时隙的映射，其中所述地理区域被分段成多个地区，所述传输时隙的子集被分配给所述地区中的每个地区，并且其中被分配给所述地区中的每个地区的所述传输时隙的所述子集被分割成：可指派给个体运载工具以用于周期性传输的周期性传输时隙、和针对根据基于竞争的协议的特殊传输而预留的特殊传输时隙；和

控制器，被配置为：标识运载工具进入所述地区中的一个地区，执行从被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙中的针对所述运载工具的时隙指派，并且通过运载工具接口组件向所述运载工具传输指示所述时隙指派的通知。

2.根据权利要求1所述的资源管理器，其中：

所述控制器被配置为：确定被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙中的任何时隙是否可用，并且当被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙都不可用时，不向所述运载工具指派周期性传输时隙。

3.根据权利要求2所述的资源管理器，其中：

当被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙中的至少一个时隙可用时，所述控制器被配置为确定被分配给所述地区中的所述一个地区的可用周期性传输时隙的数目是否高于阈值；以及

当所述数目高于所述阈值时，所述控制器被配置为将所述可用周期性传输时隙中的一个时隙指派给所述运载工具。

4.根据权利要求3所述的资源管理器，其中：

当所述数目不高于所述阈值时，所述控制器被配置为将所述可用周期性传输时隙中的一个时隙的半时隙指派给所述运载工具。

5.根据权利要求1所述的资源管理器，其中：

用于所述地区中的每个地区的所述特殊传输时隙在所述周期性传输时隙之间被均匀地间隔开。

6.根据权利要求1所述的资源管理器，其中：

所述控制器被配置为：在所述运载工具离开所述地区中的所述一个地区时，释放针对所述运载工具的所述时隙指派。

7.根据权利要求1所述的资源管理器，其中：

所述通知指示被分配给所述地区中的所述一个地区的所述特殊传输时隙。

8.一种管理用于运载工具到运载工具(V2V)通信的无线电资源的方法，所述方法包括：

存储用于在地理区域中的所述V2V通信的射频(RF)频谱上的传输时隙的映射，其中所述地理区域被分段成多个地区，所述传输时隙的子集被分配给所述地区中的每个地区，并且其中被分配给所述地区中的每个地区的所述传输时隙的所述子集被分割成：可指派给个体运载工具以用于周期性传输的周期性传输时隙、和针对根据基于竞争的协议的特殊传输而预留的特殊传输时隙；

标识运载工具进入所述地区中的一个地区；

执行从被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙中的针对所述运载工具的时隙指派；以及

向所述运载工具传输指示所述时隙指派的通知。

9.根据权利要求8所述的方法，其中执行针对所述运载工具的所述时隙指派包括：

确定被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙中的任何时隙是否可用；以及

当被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙都不可用时，不向所述运载工具指派周期性传输时隙。

10.根据权利要求9所述的方法，其中执行针对所述运载工具的所述时隙指派包括：

当被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙中的至少一个时隙可用时，确定被分配给所述地区中的所述一个地区的可用周期性传输时隙的数目是否高于阈值；以及

当所述数目高于所述阈值时，将所述可用周期性传输时隙中的一个时隙指派给所述运载工具。

11.根据权利要求10所述的方法，其中执行针对所述运载工具的所述时隙指派包括：

当所述数目不高于所述阈值时，将所述可用周期性传输时隙中的一个时隙的半时隙指派给所述运载工具。

12.根据权利要求8所述的方法，其中：

用于所述地区中的每个地区的所述特殊传输时隙在所述周期性传输时隙之间被均匀地间隔开。

13.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在所述运载工具离开所述地区中的所述一个地区时，释放针对所述运载工具的所述时隙指派。

14.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述通知指示被分配给所述地区中的所述一个地区的所述特殊传输时隙。

15.一种非瞬态计算机可读介质，体现由一个或多个处理器执行的编程指令，其中所述指令引导所述处理器实现包括以下项的方法：

存储用于地理区域中的运载工具到运载工具(V2V)通信的射频(RF)频谱上的传输时隙的映射，其中所述地理区域被分段成多个地区，所述传输时隙的子集被分配给所述地区中的每个地区，并且其中被分配给所述地区中的每个地区的所述传输时隙的所述子集被分割成：可指派给个体运载工具以用于周期性传输的周期性传输时隙、和针对根据基于竞争的协议的特殊传输而预留的特殊传输时隙；

标识运载工具进入所述地区中的一个地区；

执行从被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙中的针对所述运载工具的时隙指派；以及

向所述运载工具传输指示所述时隙指派的通知。

16.根据权利要求15所述的非瞬态计算机可读介质，其中执行针对所述运载工具的所述时隙指派包括：

确定被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙中的任何时隙是否可用；以及

当被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙都不可用时，不向所述运载工具指派周期性传输时隙。

17.根据权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，其中执行针对所述运载工具的所述时隙指派包括：

当被分配给所述地区中的所述一个地区的所述周期性传输时隙中的至少一个时隙可用时，确定被分配给所述地区中的所述一个地区的可用周期性传输时隙的数目是否高于阈值；以及

当所述数目高于所述阈值时，将所述可用周期性传输时隙中的一个时隙指派给所述运载工具。

18.根据权利要求17所述的非瞬态计算机可读介质，其中执行针对所述运载工具的所述时隙指派包括：

当所述数目不高于所述阈值时，将所述可用周期性传输时隙中的一个时隙的半时隙指派给所述运载工具。

19.根据权利要求15所述的非瞬态计算机可读介质，其中：

用于所述地区中的每个地区的所述特殊传输时隙在所述周期性传输时隙之间被均匀地间隔开。

20.根据权利要求15所述的非瞬态计算机可读介质，其中所述方法还包括：

在所述运载工具离开所述地区中的所述一个地区时，释放针对所述运载工具的所述时隙指派。

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