CN113990071A - 一种车路协同场景下的带宽自动调配系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车路协同场景下的带宽自动调配系统，属于通信技术领域和车路协同领域，包括车流量统计分析系统、车路协同系统、SDN带宽调配系统和路侧通信系统，所述车辆统计分析系统负责车路协同场景下车辆数量的统计，并将统计分析后的信息上送给车路协同系统；所述车路协同系统负责将车流量统计信息转换成带宽需求，并发送给SDN带宽调配系统；所述SDN带宽调配系统负责根据带宽需求生成带宽调配命令生成，并下发给路侧通信系统；所述路侧通信系统由通信设备组成。本发明可通过车辆图像识别、毫米波雷达和在线统计等方法，精确统计分析车流量情况，并将统计结果反馈个通信系统，为通信系统进行带宽调配提供依据。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域和车路协同领域，具体是一种车路协同场景下的带宽自动调配系统。
背景技术
车路协同技术主要基于物联网、云技术、大数据、5G通信等，应用于智慧交通技术领域。车路协同场景中，公路沿线和汽车上需要部署大量摄像机和传感器等基础设施，这些基础设施交互过程中会产生大量数据传输的需求，导致公路沿线通信的带宽需求快速增长。当前在车路协同场景下，对带宽的需求设计往往使用固定最大值方式，即预估通信带宽的最大值进行购买和部署，这对带宽资源产生了很大的浪费。为满足通信带宽需求同时减少浪费，需要对通信带宽进行按需动态调配，建立业务需求和通信带宽的联动机制。
当前网络设备和线路是共享的方式承载多个业务，各业务之间如果不进行带宽控制，会出现非关键业务挤占关键业务资源的情况。SDN技术通过增加网络的可编程性，实现带宽的按需动态调配，并且SDN控制器对网络具有全局视角可全局控制所有网络设备，可实现全局网络的带宽调整，以满足客户随时申请网络资源的要求。
5G的网络分片技术是带宽管理的重要手段，但5G分片技术需要全网统一更新部署支持5G分片的设备，才能产生带宽控制和保障的效果，当前网络中的设备大部分不具备NFV等5G分片需要的基础能力，所以当前不具备全网通过5G分片的方式，实现网络带宽资源保障的基础条件。
如何在现有通信系统的基础上，低成本的实现动态带宽调整满足车路协同场景中车路之间的通信要求是急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车路协同场景下的带宽自动调配系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种车路协同场景下的带宽自动调配系统，包括车流量统计分析系统、车路协同系统、SDN带宽调配系统和路侧通信系统，所述车辆统计分析系统负责车路协同场景下车辆数量的统计，并将统计分析后的信息上送给车路协同系统；所述车路协同系统负责将车流量统计信息转换成带宽需求，并发送给SDN带宽调配系统，作为带宽调配的依据；所述SDN带宽调配系统负责根据带宽需求生成带宽调配命令生成，并下发给路侧通信系统；所述路侧通信系统由通信设备组成，负责车路协同场景数据转发的同时，负责和SDN带宽调配系统交互并执行带宽调配命令。本专利通过统计分析车流信息，并根据车流对带宽的需求，通过SDN动态调整带宽的能力，实现在现有情况下动态调整带宽，进而实现高效利用带宽降低网络成本的目的。
作为本发明的进一步方案：所述车流量统计分析系统，负责车辆数量统计，可采用但不限于毫米波雷达、视频车辆监测和在线车辆统计等技术手段，多种车辆统计技术手段可同时使用，形成优势互补的车流量精准统计。
作为本发明的进一步方案：所述车路协同系统负责车路协同场景下车和路侧设备的管理，其中车内通信设备与路侧通信设备之间通过无线网络连接，可采用5G无线网络确保时延和带宽；路侧通信设备和车路协同系统的通信设备之间可采用有线链路，保证关键业务的时延和带宽。
作为本发明的进一步方案：所述带宽调配系统采用SDN软件定义网络的技术路线，实现带宽调配的全局管理。通过SDN控制器使用QOS技术，通知路侧网络设备执行带宽保证命令。
作为本发明的再进一步方案：所述路侧通信设备承载着数据转发的功能，同时接收和执行带宽控制命令。
与现有技术相比，本发明可以不更新现有网络设备的情况下，利用RESTFUL等命令实现。车路协同系统可通过车辆图像识别、毫米波雷达和在线统计等方法，精确统计分析车流量情况，并将统计结果反馈个通信系统，为通信系统进行带宽调配提供依据。
附图说明
图1为一种车路协同场景下的带宽自动调配系统的系统架构图。
图2为一种车路协同场景下的带宽自动调配系统中毫米波雷达车流统计的流程图。
图3为一种车路协同场景下的带宽自动调配系统中视频监控车流统计的流程图。
图4为一种车路协同场景下的带宽自动调配系统中车路协同车流统计的流程图。
图5为一种车路协同场景下的带宽自动调配系统中车路协同数据流程图。
图6为一种车路协同场景下的带宽自动调配系统中全局数据路径的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-6，一种车路协同场景下的带宽自动调配系统，包括车流量统计分析系统、车路协同系统和带宽调配系统。
1、车流量统计分析系统
所述车流量统计分析系统负责车辆数量的统计，采用多种方式获得车流量信息，所述车流量统计分析系统包括通过毫米波雷达、视频车辆检测和在线车辆统计等三种技术手段，实现车流量的统计分析；所述毫米波雷达和视频检测组合实现各种气候条件所有车辆的统计分析；所述在线车辆统计依据位置信息实现在当前路段和时间段中，对车路协同协系统登录在线的车辆数量进行统计，可以实现对车路协同车辆的统计。
所述毫米波雷达是工作在毫米波(1～10mm)的探测雷达，其优点是体积小质量轻，能分辨识别很小的目标，在交通应用中使用毫米波雷达可以对人车等信息进行精确识别；
如图2所示，发送天线发送毫米波被车辆反射后，接收天线接收并发送给雷达模块，雷达模块对接受到的信号进行分析后，将分析结果发送给所述车流量统计分析系统，形成毫米波雷达生成的车流量信息。
所述视频车辆检测是通过摄像机进行图像数据采集并通过图像识别技术获取车流量信息，摄像机捕获的信息直观，且信息量丰富，通过视频图像识别技术能够对车辆的车牌、颜色和车型等信息进行精确的统计；
如图3所示，当车辆通过时，摄像机将车辆图像信息上送到视频分析模块，视频分析模块进行分析后，将分析结果发送给所述车流量统计分析系统，形成视频模块生成的车流量信息。
所述在线车辆统计是对于车路协同场景，车辆需要在系统内注册，在行驶过程中接入并登录到车路协同的车辆管理系统，车路协同管理系统可以通过车辆上报的位置信息，实现对特定时间段和特定地区内车流量的统计；
如图4所示，当车辆行驶到基站的检测覆盖范围内，会将位置信息通过无线的信息传输通道，上送给接入统计模块，接入统计模块在分析处理后，将信息发送给车辆统计系统，形成接入统计模块生成的车流量信息。
上述三种检测方式中，毫米波雷达和视频图像检测可以检测到所有车辆数量假设为A，这些车流信息包括车路协同的车辆和非车路协同的车辆。在线车辆统计的方法可以准确得到该区域车路协同的车辆数量B，可以得出非车路协同的车辆为A-B量。因为这两类车辆产生数据传输需求不一样，所以需要加以区分。这里假设车路协同车辆需要的带宽为x，非车路协同车辆需要的带宽为y，当前路段内所有车辆需要的带宽为Ax+(A-B)y。
2、车路协同系统
所述车路协同系统需要实现全方位车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上，开展车辆主动安全控制和道路协同管理；
如图5所示，在车内通信设备和路侧通信设备之间通过5G无线网络连接，保证时延和带宽。在路侧通信设备和所说车路协同系统的通信设备之间，采用的是有线链路，该线路是多业务共享链路，当通信带宽资源不足，车路协同等关键业务需要保证带宽和时延，其他非关键业务在需要为关键业务腾让出带宽。
3、带宽调配系统
所述带宽调配系统是在车路协同场景下，车路协同的车辆带宽需要重点保障设置优先级为Level1，非车路协同的汽车优先级要低一些设置为Level2，其他业务的优先级最低为Level3。带宽调配目的是：保证Level1+Level2的总带宽，并确保Level1的业务优先转发，在必要情况下Level1可以占用所有带宽资源。
所说SDN带宽调配系统通过SDN控制器进行调控并使用QOS技术，为路侧网络设备下发带宽保证命令实现，可下发QOS的GTS命令对Level1和Level2业务带宽的保障。总带宽一定，调配过程中会挤占Level3的带宽。出于车路协同车辆的安全考虑，Level1的带宽调配上限为总带宽，此时Level2和Level3的带宽都会被挤占。
车流量统计信息通过路侧通信设备上送到所述车路协同系统，所述车路协同系统根据车流量信息中的车路协同车辆数量和非车路协同车辆的数量，生成带宽需求，并将带宽需求发送给所述SDN带宽调配系统。所述SDN带宽调配系统将该带宽需求转换成GTS指令，下发给路侧通信设备。路侧通信设备下发命令到对应的端口，保证带宽需求被执行。所述SDN带宽调配系统具有网络的全局视角，可以实现带宽调配的全局管理；
如图6所示，路侧通信设备、网络设1、网络设备2和网络设备4为数据路径，SDN带宽调配系统可以统一管理这些设备。SDN控制器具有车路协同车辆数据在网络传输过程中的路径信息，当车流量信息触发SDN控制器进行带宽调配时，SDN控制器将GTS命令下发到路径上所有网络设备，实现端到端的带宽保障。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种车路协同场景下的带宽自动调配系统，包括车流量统计分析系统、车路协同系统、SDN带宽调配系统和路侧通信系统，其特征在于，所述车辆统计分析系统负责车路协同场景下车辆数量的统计，并将统计分析后的信息上送给车路协同系统；所述车路协同系统负责将车流量统计信息转换成带宽需求，并发送给SDN带宽调配系统，作为带宽调配的依据；所述SDN带宽调配系统负责根据带宽需求生成带宽调配命令生成，并下发给路侧通信系统；所述路侧通信系统由通信设备组成，负责车路协同场景数据转发的同时，负责和SDN带宽调配系统交互并执行带宽调配命令。本专利通过统计分析车流信息，并根据车流对带宽的需求，通过SDN动态调整带宽的能力，实现在现有情况下动态调整带宽，进而实现高效利用带宽降低网络成本的目的。
2.根据权利要求1所述的一种车路协同场景下的带宽自动调配系统，其特征在于，所述车流量统计分析系统，负责车辆数量统计，可采用但不限于毫米波雷达、视频车辆监测和在线车辆统计等技术手段，多种车辆统计技术手段可同时使用，形成优势互补的车流量精准统计。
3.根据权利要求1所述的一种车路协同场景下的带宽自动调配系统，其特征在于，所述车路协同系统负责车路协同场景下车和路侧设备的管理，其中车内通信设备与路侧通信设备之间通过无线网络连接，可采用5G无线网络确保时延和带宽；路侧通信设备和车路协同系统的通信设备之间可采用有线链路，保证关键业务的时延和带宽。
4.根据权利要求1所述的一种车路协同场景下的带宽自动调配系统，其特征在于，所述带宽调配系统采用SDN软件定义网络的技术路线，实现带宽调配的全局管理。通过SDN控制器使用QOS技术，通知路侧网络设备执行带宽保证命令。
5.根据权利要求1所述的一种车路协同场景下的带宽自动调配系统，其特征在于，所述路侧通信设备承载着数据转发的功能，同时接收和执行带宽控制命令。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN106454719A (zh) * | 2016-07-18 | 2017-02-22 | 西安电子科技大学 | 基于sdn技术的车联网数据分发系统与分发方法 |
| CN110223526A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-10 | 深圳成谷科技有限公司 | 一种获取车路协同信息的方法和装置 |
| CN110691342A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-14 | 北京航空航天大学 | 基于分簇的车联网多信道分配方法、装置及设备 |
| JP2020182106A (ja) * | 2019-04-25 | 2020-11-05 | 住友電気工業株式会社 | 通信リソース調整装置、車載装置、システム、通信リソース調整方法、及びコンピュータプログラム |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106454719A (zh) * | 2016-07-18 | 2017-02-22 | 西安电子科技大学 | 基于sdn技术的车联网数据分发系统与分发方法 |
| JP2020182106A (ja) * | 2019-04-25 | 2020-11-05 | 住友電気工業株式会社 | 通信リソース調整装置、車載装置、システム、通信リソース調整方法、及びコンピュータプログラム |
| CN110223526A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-10 | 深圳成谷科技有限公司 | 一种获取车路协同信息的方法和装置 |
| CN110691342A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-01-14 | 北京航空航天大学 | 基于分簇的车联网多信道分配方法、装置及设备 |
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