CN114467268A - 用于提供数据流以进行传感器共享的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了用于提供数据流以进行传感器共享的系统和方法。根据一个实施方案，一种被配置为在宿主车辆中采用的设备包括存储器和处理器。该处理器包括接收模块、元数据模块、分组模块和传输模块。该接收模块被配置为从该宿主车辆的至少一个车辆传感器接收传感器数据。该元数据模块被配置为生成传感器数据的元数据。该分组模块被配置为形成包括该元数据的元数据分组和包括该传感器数据的传感器数据分组。该传输模块被配置为以第一载波频率传输该元数据分组并且以不同于该第一载波频率的第二载波频率传输该传感器数据分组。

Description

用于提供数据流以进行传感器共享的系统和方法
背景技术
不同的服务和应用程序具有多种网络要求和限制。一般来说，5G可基于3GPP长期演进(LTE)高级(LTE-Adv)以及其他可能的新无线电接入技术(RAT)，以利用更好、简单和无缝无线连接解决方案来充实人们的生活。然而，虽然这些技术提供高吞吐量能力，但它们要经历高移动性场景，例如车辆通信。
发明内容
根据一个方面，一种被配置为在宿主车辆中采用的设备包括存储器和处理器。该处理器包括接收模块、元数据模块、分组模块和传输模块。该接收模块被配置为从该宿主车辆的至少一个车辆传感器接收传感器数据。该元数据模块被配置为生成传感器数据的元数据。该分组模块被配置为形成包括该元数据的元数据分组和包括该传感器数据的传感器数据分组。该传输模块被配置为以第一载波频率传输该元数据分组并且以不同于该第一载波频率的第二载波频率传输该传感器数据分组。
根据另一个方面，提供了一种用于提供数据流以进行传感器共享的计算机实现的方法。该方法包括从该宿主车辆的至少一个车辆传感器接收传感器数据。该方法还包括生成传感器数据的元数据。该方法还包括形成包括该元数据的元数据分组和包括该传感器数据的传感器数据分组。该方法包括以第一载波频率传输该元数据分组并且以不同于该第一载波频率的第二载波频率传输该传感器数据分组。
根据又一个方面，一种被配置为在宿主车辆中采用的设备包括存储器和处理器。该处理器包括接收模块、元数据模块、分组模块和传输模块。该接收模块被配置为从该宿主车辆的至少一个车辆传感器接收传感器数据。该元数据模块被配置为生成传感器数据的元数据。该分组模块被配置为形成包括该元数据的元数据分组和包括该传感器数据的传感器数据分组。该传输模块被配置为以第五代(5G)相关联频谱的第一载波频率传输该元数据分组并且以与该第一载波频率不同频谱的第二载波频率传输该传感器数据分组。
附图说明
图1是示出可与本文所述的各个方面结合使用的在核心网络中具有车辆和eNB/gNB的示例性网络系统的框图。
图2是示出可根据本文所讨论的各个方面采用的网络装置如车辆或eNB/gNB的示例性部件的图。
图3是示出可根据本文所讨论的各个方面采用的基带电路的示例性接口的图。
图4是示出根据本文所述的各个方面的用于提供可在车辆处采用以进行传感器共享的数据流的系统的框图。
图5是示出根据本文所述的各个方面的可在基站(BS)/演进节点(eNB)/新无线电/下一代节点(gNB)处采用的系统的框图，该系统实现波束报告和波束管理程序。
图6是示出根据本文所述的各个方面的用于提供数据流以进行传感器共享的示例的流程图。
图7是根据一个实施方案的宿主车辆在道路上的感测区域的示意图。
图8是根据一个实施方案的道路上的示例性交通场景的示意图。
图9是示出根据本文所述的各个方面的用于广告数据流以进行传感器共享的示例的流程图。
具体实施方式
为了利用低频通信但实现高吞吐量和远程通信，本文所述的系统和方法利用定向波束技术。例如，基站可广告其正在参与大规模传感器共享。车辆可确认其参与该传感器共享的能力及其位置和路径预测信息，诸如导航、轨迹和/或定向数据。然后，基站可确定时间、频率和/或波束训练信息以共享。例如，基站可指示用于在给定时间与车辆通信的具体频率。
使用由该基站设置的通信参数，接近该基站的车辆可彼此通信。可通过第五代蜂窝网络(5G)技术来促进车辆(包括宿主车辆和远程车辆)之间的通信。例如，来自宿主车辆的原始数据可由远程车辆处理、分析或使用。因此，宿主车辆可传输原始传感器数据以及处理宿主车辆的传感器数据所需的元数据。使用不同网络发送不同类型的数据。例如，可使用毫米波发送原始传感器数据，而可使用低于6GHz发送元数据。因此，本文的系统和方法可使用基于正在发送的数据的类型而在不同频谱中操作的5G新无线电(NR)系统，诸如在低于6GHz频谱和毫米波中操作。
然后，远程车辆可执行传感器融合以确定接收到的传感器数据与元数据之间的对应关系。此外，远程车辆可使用元数据来认证传感器数据。在另一个实施方案中，先前接收到的元数据可用于认证和分析来自宿主车辆的传入传感器数据。因此，元数据可用于识别并保证宿主车辆与远程车辆之间的通信。
定义
以下包括本文采用的选定术语的定义。定义包括落入某个术语的范围内的并且可用于实施方式的部件的各种示例和/或形式。这些示例并非旨在进行限制。此外，本领域的普通技术人员将会知道，本文讨论的部件可以组合、省略或与其他部件组织或组织成不同架构。
如本文使用的，“总线”指的是可操作地连接到计算机内部或计算机之间的其他计算机组件的互连架构。总线可以在计算机部件之间传输数据。总线可以是存储器总线、存储器处理器、外围总线、外部总线、纵横开关和/或本地总线等。总线还可以是使用诸如面向媒体的系统传送(MOST)、控制器局域网(CAN)、本地互连网络(LIN)等协议来将在车辆内的部件互连的车辆总线。
如本文使用的，“组件”指的是计算机相关的实体(例如，硬件、固件、执行中的指令及它们的组合)。计算机部件可包括例如在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行线程和计算机。计算机部件可驻留在进程和/或线程内。计算机部件可定位在一台计算机上和/或可分布在多台计算机之间。
本文使用的“计算机通信”指的是两个或多个通信装置(例如，计算机、个人数字助理、蜂窝电话、网络装置、车辆、车辆计算装置、基础设施装置、路旁装备)之间的通信，并且可以是例如网络传输、数据传输、文件传输、小程序传输、电子邮件、超文本传输协议(HTTP)传输等。计算机通信可以发生在具有任何类型配置的任何类型的有线或无线系统和/或网络上，例如，局域网(LAN)、个人局域网(PAN)、无线个人局域网(WPAN)、无线网络(WAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、虚拟专用网络(VPN)、蜂窝网络、令牌环网、点对点网络、自组织网络、移动自组织网络、车辆自组织网络(VANET)、车辆对车辆(V2V)网络、车辆对万物(V2X)网络、车辆对基础设施(V2I)网络等。计算机通信可利用任何类型的有线、无线或网络通信协议，包括但不限于以太网(例如，IEEE 802.3)、WiFi(例如，IEEE 802.11)、陆地移动装置用通信接入(CALM)、WiMax、蓝牙、Zigbee、超宽带(UWAB)、多输入多输出(MIMO)、电信和/或蜂窝网络通信(例如，SMS、MMS、3G、4G、LTE、5G、GSM、CDMA、WAVE)、卫星、专用短程通信(DSRC)等。
本文使用的“通信接口”可以包括用于接收输入的输入和/或输出装置和/或用于输出数据的装置。输入和/或输出可以用于控制不同的车辆特征，包括各种车辆组件、系统和子系统。具体地，术语“输入装置”包括但不限于：键盘、麦克风、指向和选择装置、相机、成像装置、视频卡、显示器、按钮、旋钮等。术语“输入装置”另外包括发生在用户界面内的图形输入控制，其可以由各种类型的机制显示，该机制诸如基于软件和硬件的控件、接口、触摸屏、触摸板或即插即用装置。“输出装置”包括但不限于显示装置以及用于输出信息和功能的其他装置。
本文使用的“计算机可读介质”指的是存储指令和/或数据的非暂态介质。计算机可读介质可以采取多种形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘、磁盘等。易失性介质可以包括例如半导体存储器、动态存储器等。计算机可读介质的常见形式可以包括但不限于软盘、柔性磁盘、硬盘、磁带、其他磁介质、ASIC、CD、其他光学介质、RAM、ROM、存储器芯片或卡、记忆棒以及计算机、处理器或其他电子装置可以从中读取的其他介质。
如本文使用的，“数据库”用于指代表。在其他示例中，“数据库”可以用于指代一组表。在其他示例中，“数据库”可以指代一组数据存储库和用于访问和/或调控那些数据存储库的方法。数据库可以存储在例如磁盘、数据存储库和/或存储器中。
本文使用的“数据存储库”可以是例如磁盘驱动器、固态硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、Zip驱动器、闪存卡和/或记忆棒。此外，盘可以是CD-ROM(压缩盘ROM)、CD可记录驱动器(CD-R驱动器)、CD可重写驱动器(CD-RW驱动器)和/或数字视频ROM驱动器(DVDROM)。盘可以存储控制或分配计算装置的资源的操作系统。
如本文使用的，“显示器”可以包括但不限于车辆中常见的用于显示关于车辆的信息的LED显示面板、LCD显示面板、CRT显示器、等离子体显示面板、触摸屏显示器等。显示器可以接收来自用户的输入(例如，触摸输入、键盘输入、来自各种其他输入装置的输入等)。显示器可以通过各种装置访问，例如，通过远程系统访问。显示器也可以物理地位于便携式装置、移动装置或车辆上。
如本文所用，“逻辑电路”包括但不限于硬件、固件、存储指令的非暂态计算机可读介质、在机器上执行的指令，和/或用于引起(例如，执行)来自另一个逻辑电路、模块、方法和/或系统的动作的指令。逻辑电路可以包括和/或作为由算法、离散逻辑(例如，ASIC)、模拟电路、数字电路、编程逻辑装置、包含指令的存储器装置等控制的处理器的一部分。逻辑可包括一个或多个门、门的组合或其他电路部件。在描述了多个逻辑的情况下，可以将该多个逻辑合并到一个物理逻辑中。类似地，在描述单个逻辑的情况下，可以在多个物理逻辑之间分配该单个逻辑。
如本文所用的“存储器”可包括易失性存储器和/或非易失性存储器。非易失性存储器可以包括例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)和EEPROM(电可擦除PROM)。易失性存储器可以包括例如RAM(随机存取存储器)、同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDRSDRAM)和直接RAM总线RAM(DRRAM)。存储器可以存储控制或分配计算装置的资源的操作系统。
如本文使用的，“模块”包括但不限于存储指令的非暂态计算机可读介质、在机器上执行的指令、在机器上执行的硬件、固件、软件和/或它们的组合，以执行功能或动作，和/或引起来自另一模块、方法和/或系统的功能或动作。模块还可包括逻辑、软件控制微处理器、离散逻辑电路、模拟电路、数字电路、编程逻辑装置、包含执行指令的存储器装置、逻辑门、门组合，和/或其他电路部件。多个模块可组合成一个模块，并且单个模块可分布在多个模块之间。
如本文所用，“障碍物”是指道路中的任何对象，并且可包括穿过道路的行人、其他车辆、动物、碎片、坑槽等。此外，“障碍物”可包括大多数任何交通状况、道路状况、天气状况、建筑物、地标、道路中的障碍物、路段、交叉口等。因此，可识别、检测障碍物，或者将这些障碍物与沿着车辆正在其上行驶或预计沿其行驶的路线的路径等相关联。
“可操作的连接件”或使实体“可操作地连接”的连接件是可发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接件。可操作的连接件可以包括无线接口、物理接口、数据接口和/或电接口。
如本文使用的，“便携式装置”是通常具有带有用户输入(例如，触摸、键盘)的显示屏和用于计算的处理器的计算装置。便携式装置包括但不限于手持装置、移动装置、智能手机、笔记本电脑、平板电脑、电子阅读器、智能扬声器。在一些实施方案中，“便携式装置”可以指包括用于计算的处理器和/或用于远程接收和传输数据的通信接口的远程装置。
如本文使用的，“处理器”处理信号并执行一般的计算和算术功能。由处理器处理的信号可以包括可以被接收、传输和/或检测的数字信号、数据信号、计算机指令、处理器指令、消息、比特、比特流。一般来讲，处理器可以是多种不同处理器，该多种不同处理器包括多个单核和多核处理器和协处理器以及其他多个单核和多核处理器和协处理器架构。处理器可包括执动作和/或算法的逻辑电路。
如本文所用，“值”和“级别”可包括但不限于数值或其他种类的值或级别，诸如百分数、非数值的值、离散状态、离散值、连续值等。如整个该具体实施方式及权利要求书中所用，术语“X的值”或“X的级别”是指用于区分X的两个或更多个状态的任何数值或其他种类的值。例如，在一些情况下，X的值或级别可作为0％与100％之间的百分数给出。在其他情况下，X的值或级别可以是1与10之间的范围内的值。在再其他情况下，X的值或级别可能不是数值，而是可与给定离散状态相关联，诸如“不是X”、“略微x”、“x”、“十分x”和“极其x”。
如本文使用的，“车辆”指的是能够搭载一个或多个用户并由任何形式的能量驱动的任何移动车辆。术语“车辆”包括但不限于汽车、卡车、货车、小型货车、SUV、摩托车、踏板车、船只、卡丁车、游乐车、铁路运输、个人船只和飞机。在一些情况中，机动车辆包括一个或多个发动机。此外，术语“车辆”可以指的是能够搭载一个或多个用户并且完全地或部分地由电池供电的一个或多个马达供电的电动车辆(EV)。EV可包括电池动力电动车辆(BEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)。术语“车辆”也可以是指由任何形式的能量提供动力的自主车辆和/或自行驾驶车辆。自动驾驶车辆可以搭载一个或多个用户。此外，术语“车辆”可包括车辆按预定路径行驶或自由行驶的自动或非自动车辆。
如本文所用，“车辆乘员”可包括但不限于位于车辆中的一个或多个生物。车辆乘员可以是车辆的驾驶员或乘客。车辆乘员可以是人(例如，成人、儿童、婴儿)或动物(例如，宠物、狗、猫)。
如本文所用，“车辆系统”可包括但不限于可用于增强车辆、驾驶和/或安全性的任何自动或手动系统。示例性车辆系统包括但不限于：电子稳定性控制系统、防抱死制动系统、制动辅助系统、自动制动预填充系统、低速跟随系统、巡航控制系统、碰撞警告系统、碰撞缓解制动系统、自动巡航控制系统、车道偏离警告系统、盲点指示器系统、车道保持辅助系统、导航系统、转向系统、传动系统、制动踏板系统，电子动力转向系统、视觉装置(例如，相机系统、接近传感器系统)、气候控制系统、电子预紧系统、监测系统、乘客检测系统、车辆悬架系统、车辆座椅配置系统、车辆车厢照明系统、音频系统、感觉系统、内部或外部相机系统等。
I.系统概述
现在参考附图，附图是为了说明一个或多个示例性实施方案，而不是为了限制这些实施方案。图1是根据一些实施方案的操作环境的示例性部件图，图1示出了网络的网络架构100。网络架构100被示出为包括第一车辆101和第二车辆102。车辆101和102被示出为车辆，但也可包括其他形式的用户设备(UE)，诸如智能手机(例如，可连接到一个或多个蜂窝网络的手持式触摸屏移动计算装置)，或任何移动或非移动计算装置，诸如个人数据助手(PDA)、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、无线手持设备或包括无线通信接口的任何计算装置。
在一些实施方案中，车辆101和102中的任一者可包括物联网(IoT)UE，其可包括被设计用于利用短暂UE连接的低功率IoT应用程序的网络接入层。IoT UE可利用诸如机器到机器(M2M)或机器类型通信(MTG)的技术经由公共陆地移动网络(PLMN)、接近性服务(ProSe)或装置到装置通信、传感器网络或IoT网络与MTG服务器或装置交换数据。M2M或MTG数据交换可以是机器发起的数据交换。IoT网络描述利用短暂连接互连的IoT车辆，这些车辆可包括(在互联网基础设施内的)唯一可识别嵌入式计算装置。IoT车辆可执行背景应用程序(例如，保持活动消息、状态更新等)以促进IoT网络的连接。
车辆101和102可被配置为与无线电接入网络(RAN)110连接，例如，通信地耦接—该RAN 110可以是例如演进通用移动通信系统(UMTS)、陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、下一代RAN(NG RAN)或一些其他类型的RAN。车辆101和102分别利用连接103和104，每个连接包括物理通信接口或层(在下文进一步详细地讨论)；在该示例中，连接103和104被示出为空中接口以实现通信耦接，并且可与蜂窝通信协议一致，诸如全球移动通信系统(GSM)协议、码分多址(CDMA)网络协议、一键通(PTT)协议、基于蜂窝的PTT(POC)协议、通用移动电信系统(UMTS)协议、3GPP长期演进(LTE)协议、第五代(5G)协议、新无线电(NR)协议等。
在该实施方案中，车辆101和102还可经由Prose接口105直接交换通信数据。Prose接口105可替代地称为侧链路接口，其包括一个或多个逻辑信道，包括但不限于物理侧链路控制信道(PSCCH)、物理侧链路共享信道(PSSCH)、物理侧链路发现信道(PSDCH)和物理侧链路广播信道(PSBCH)。
第二车辆102被示出为被配置为经由连接107接入接入点(AP)106。连接107可包括本地无线连接，诸如与任何IEEE 802.11协议一致的连接，其中AP 106将包括无线保真
Figure BDA0003508419530000081
路由器。在该示例中，AP 106被示出为在不连接到无线系统的核心网络的情况下连接到互联网(下文进一步详细地描述)。
RAN 110可包括实现连接103和104的一个或多个接入节点。这些接入节点(AN)可称为基站(BS)、节点B、演进节点B(eNB)、下一代节点B(gNB)、RAN节点等，并且可包括在地理区域(例如，小区)内提供覆盖的地面站(例如，陆地接入点)或卫星站。RAN 110可包括用于提供宏小区的一个或多个RAN节点，例如宏RAN节点111，以及用于提供毫微微小区或微微小区(例如，与宏小区相比具有较小覆盖区域、较小用户容量或更高带宽的小区)的一个或多个RAN节点，例如低功率(LP)RAN节点112。
RAN节点111和112中的任一者可以终止空中接口协议并且可以是车辆101和102的第一接触点。在一些实施方案中，多个RAN节点111和112中的任一者都可执行RAN 110的各种逻辑功能，包括但不限于无线电网络控制器(RNC)的功能，诸如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理和数据分组调度以及移动性管理。
根据一些实施方案，车辆101和102可被配置为根据各种通信技术，使用正交频分复用(OFDM)通信信号在多载波通信信道上彼此或者与RAN节点111和112中的任一者进行通信，该通信技术诸如但不限于正交频分多址(OFDMA)通信技术(例如，用于下行链路通信)或单载波频分多址(SC-FDMA)通信技术(例如，用于上行链路和ProSe或侧链路通信)，尽管实施方案的范围在这方面不受限制。OFDM信号可包括多个正交子载波。
在一些实施方案中，下行链路资源网格可用于从任何RAN节点111和112到车辆101和102的下行链路传输，而上行链路传输可利用类似的技术。网格可以是时间-频率网格，称为资源网格或时间-频率资源网格，其为每个时隙中的下行链路中的物理资源。这种时间-频率平面表示是OFDM系统的惯例，这使得无线电资源分配直观易懂。资源网格的每列和每行分别对应于一个OFDM符号和一个OFDM子载波。时域中的资源网格的持续时间对应于无线电帧中的一个时隙。资源网格中的最小时间-频率单元表示为资源元素。每个资源网格包括多个资源块，这些资源块描述特定物理信道到资源元素的映射。每个资源块包括资源元素的集合；在频域中，这可表示当前可分配的最小资源数量。存在使用此类资源块输送的若干不同物理下行链路信道。
物理下行链路共享信道(POSCH)可将用户数据和高层信令承载到车辆101和102。物理下行链路控制信道(PDCCH)可承载关于与POSCH通道相关的传输格式和资源分配的信息等。它还可通知车辆101和102关于与上行链路共享信道有关的传输格式、资源分配和H-ARQ(混合自动重复请求)信息。通常，可基于从车辆101和102中的任一者反馈的信道质量信息在RAN节点111和112中的任一者处执行下行链路调度(将控制和共享信道资源块分配给小区内的第二车辆102)。下行链路资源分配信息可在POCCH上发送用于(例如，分配给)车辆101和102中的每一者。
POCCH可使用控制信道元素(CCE)来输送控制信息。在被映射到资源元素之前，可首先将POCCH复数值符号组织为四元组，然后可使用子块交织器对其进行排列以进行速率匹配。可使用这些CCE中的一个或多个来传输每个POCCH，其中每个CCE可对应于被称为资源元素组(REG)的九个包括四个物理资源元素的集合。四个正交相移键控(QPSK)符号可映射到每个REG。根据下行链路控制信息(OCI)的大小和信道条件，可使用一个或多个CCE来传输POCCH。在LTE中定义有具有不同CCE数量(例如，聚合等级，L＝1、2、4或8)的四个或更多个不同POCCH格式。
一些实施方案可使用用于控制信道信息的资源分配的概念，其是上述概念的扩展。例如，一些实施方案可利用将POSCH资源用于控制信息传输的增强的物理下行链路控制信道(EPOCCH)。可使用一个或多个增强的控制信道元素(ECCE)来传输EPOCCH。类似于上文，每个EGGE可对应于被称为增强的资源元素组(EREG)的九个包括四个物理资源元素的集合。在某些情况下，EGGE可具有其他数量的EREG。
RAN 110被示出为经由S1接口113通信地耦接到核心网络(CN)120。在实施方案中，CN 120可以是演进分组核心(EPC)网络、下一代分组核心(NPC)网络或一些其他类型的CN。在该实施方案中，S1接口113可被划分成两部分：S1-U接口114，该接口在RAN节点111和112与服务网关(S-GW)122之间承载流量数据；和S1移动性管理实体(MME)接口115，该接口是RAN节点111和112与MME 121之间的信令接口。
在此实施方案中，CN 120包括MME 121、S-GW 122、分组数据网络(PON)网关(P-GW)123和归属用户服务器(HSS)124。MME 121在功能上可以与传统服务通用分组无线电服务(GPRS)支持节点(SGSN)的控制平面相似。MME 121可管理访问中的移动性方面，诸如网关选择和跟踪区域列表管理。HSS 124可包括用于网络用户的数据库，该数据库包括用于支持网络实体处理通信会话的订阅相关信息。CN 120可包括一个或若干个HSS 124，这取决于移动订阅者的数量、装备的容量、网络的组织等。例如，HSS 124可以为路由/漫游、认证、授权、命名和/或寻址解决方案、位置依赖性等提供支持。
S-GW 122可终止朝向RAN 110的S1接口113，并且在RAN 110与CN 120之间路由数据分组。另外，S-GW 122可以是用于RAN节点间切换的本地移动性锚点，并且还可提供用于3GPP间移动性的锚。其他职责可包括合法监听、计费和一些策略执行。
P-GW 123可终止朝向PON的SGi接口。P-GW 123可经由互联网协议(IP)接口125在EPC网络与外部网络诸如包括应用服务器130(替代地称为应用功能(AF)的网络之间路由数据分组。通常，应用服务器130可以是利用核心网络(例如，UMTS分组服务(PS)域、LTE PS数据服务等)提供使用IP承载资源的应用程序的元素。在该实施方案中，P-GW 123被示出为经由IP通信接口125通信地耦接到应用服务器130。应用服务器130还可被配置为经由CN 120支持用于车辆101和102的一个或多个通信服务(例如，互联网通话协议(VoIP)会话、PTT会话、组通信会话、社交网络服务等)。
P-GW 123还可以是用于策略执行和计费数据收集的节点。策略和计费执行功能(PCRF)126是CN 120的策略和计费控制元素。在非漫游场景中，在与UE的互联网协议连接接入网(IP-CAN)会话相关联的本地公用陆地移动网(HPLMN)中可能存在单个PCRF。在具有本地流量突破的漫游场景中，可能存在两个与UE的IP-CAN会话相关联的PCRF：HPLMN中的归属PCRF(H-PCRF)和受访公共陆地移动网络(VPLMN)中的受访PCRF(V-PCRF)。PCRF 126可经由P-GW 123通信地耦接到应用服务器130。应用服务器130可发送信号通知PCRF 126以指示新服务流并选择适当的服务质量(QoS)和计费参数。PCRF 126可以在具有适当业务流模板(TFT)和QoS类标识符(QCI)的策略和计费执行功能(PCEF)(未示出)中提供该规则，其如应用服务器130指定的那样开始QoS和计费。
图2示出了根据一些实施方案的装置200的示例性部件。在一些实施方案中，装置200可包括至少如图所示耦接在一起的应用电路202、基带电路204、射频(RF)电路206、前端模块(FEM)电路208、一个或多个天线210和功率管理电路(PMC)212。所示的装置200的部件可被包括在UE或RAN节点中。在一些实施方案中，装置200可包括更少元件(例如，RAN节点可不利用应用电路202，而是替代地包括处理器/控制器以处理从EPC接收的IP数据)。在一些实施方案中，装置200可包括附加元件，诸如存储器/存储装置、显示器、相机、传感器或输入/输出(1/0)接口。在其他实施方案中，下文描述的部件可被包括在多于一个装置中(例如，对于云-RAN(C-RAN)实施方案，电路可被单独包括在多于一个装置)。
应用电路202可包括一个或多个应用处理器。例如，应用电路202可包括电路系统，诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器。处理器可包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器、应用处理器等)的任何组合。处理器可与存储器/存储装置耦接或可包括存储器/存储装置，并且可被配置为执行存储在存储器/存储装置中的指令，以使各种应用程序或操作系统能够在装置200上运行。在一些实施方案中，应用电路202的处理器可处理从EPC接收的IP数据分组。
基带电路204可包括电路系统，诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器。基带电路204可包括一个或多个基带处理器或控制逻辑，以处理从RF电路206的接收信号路径接收的基带信号，并且生成用于RF电路206的发射信号路径的基带信号。基带电路204可与应用电路202介接以用于基带信号的生成和处理并且用于RF电路206的控制操作。例如，在一些实施方案中，基带电路204可包括第三代(3G)基带处理器204A、第四代(4G)基带处理器204B、第五代(5G)基带处理器204C或其他现有代的其他基带处理器204D、正在开发或将来开发的代(例如，第二代(2G)、第六代(6G)等)。基带电路204(例如，基带处理器204A-204D中的一者或多者)可处理经由RF电路206实现与一个或多个无线电网络通信的各种无线电控制功能。在其他实施方案中，基带处理器204A-204D的一些或全部功能可包括在存储器204G中存储的模块中，并且经由中央处理单元(CPU)204E来执行。无线电控制功能可包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频移位等。在一些实施方案中，基带电路204的调制和/或解调电路可包括快速傅里叶变换(FFT)、预编码或星座映射和/或解映射功能。在一些实施方案中，基带电路204的编码/解码电路可包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比或低密度奇偶校验(LDPC)编码器/解码器功能。调制和/或解调和编码器和/或解码器功能的实施方案不限于这些示例，并且在其他实施方案中可包括其他合适的功能。
在一些实施方案中，基带电路204可包括一个或多个音频数字信号处理器(DSP)204F。音频DSP 204F可包括用于压缩和/或解压和回声消除的元件，并且在其他实施方案中可包括其他合适的处理元件。在一些实施方案中，基带电路的部件可适当地组合在单个芯片、单个芯片组中，或设置在同一电路板上。在一些实施方案中，基带电路204和应用电路202的组成部件中的一些或全部可一起实现，例如在片上系统(SOC)上实现。
在一些实施方案中，基带电路204可提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如，在一些实施方案中，基带电路204可支持与演进的通用陆地无线电接入网络(EUTRAN)或其他无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个人局域网(WPAN)的通信。其中基带电路204被配置为支持多于一种的无线协议的无线电通信的实施方案可被称为多模式基带电路。
RF电路206可使用经过非实心介质的调制电磁辐射来实现与无线网络的通信。在各种实施方案中，RF电路206可包括开关、滤波器、放大器等以促进与无线网络的通信。RF电路206可包括接收信号路径，该接收信号路径可包括用于下变频从FEM电路208接收的RF信号并且向基带电路204提供基带信号的电路。RF电路206还可包括发射信号路径，该发射信号路径可包括用于上变频由基带电路204提供的基带信号并且向FEM电路208提供用于传输的RF输出信号的电路。
在一些实施方案中，RF电路206的接收信号路径可包括混频器电路206a、放大器电路206b和滤波器电路206c。在一些实施方案中，RF电路206的发射信号路径可包括滤波器电路206c和混频器电路206a。RF电路206还可包括合成器电路206d，该合成器电路用于合成由接收信号路径和发射信号路径的混频器电路206a使用的频率。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路206a可被配置为基于由合成器电路206d提供的合成频率来下变频从FEM电路208接收的RF信号。放大器电路206b可被配置为放大下变频信号，并且滤波器电路206c可以是低通滤波器(LPF)或带通滤波器(BPF)，其被配置为从下变频信号移除不需要的信号以生成输出基带信号。可将输出基带信号提供给基带电路204以进行进一步处理。在一些实施方案，尽管这不是必需的，但是输出基带信号可以是零频率基带信号。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路206a可包括无源混频器，尽管实施方案的范围在这方面不受限制。
在一些实施方案中，发射信号路径的混频器电路206a可被配置为基于由合成器电路206d提供的合成频率来上变频输入基带信号，以生成用于FEM电路208的RF输出信号。基带信号可由基带电路204提供，并且可由滤波器电路206c进行滤波。
在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路206a和发射信号路径的混频器电路206a可包括两个或更多个混频器，并且可被布置为分别用于正交下变频和上变频。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路206a和发射信号路径的混频器电路206a可包括两个或更多个混频器，并且可以被布置为用于镜像抑制(例如，Hartley镜像抑制)。在一些实施方案中，接收信号路径和混频器电路206a的混频器电路206a可被布置为分别用于直接下变频和直接上变频。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路206a和发射信号路径的混频器电路206a可被配置用于超外差操作。
在一些实施方案中，输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号，尽管实施方案的范围在这方面不受限制。在一些另选的实施方案中，输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些另选的实施方案中，RF电路206可包括模数转换器(ADC)和数模转换器(DAG)电路，并且基带电路204可包括数字基带接口以与RF电路206通信。
在一些双模式实施方案中，可以提供单独的无线电IC电路来处理每个频谱的信号，尽管实施方案的范围在这方面不受限制。
在一些实施方案中，合成器电路206d可以是分数N合成器或分数N/N+1合成器，尽管实施方案的范围在这方面不受限制，因为其他类型的频率合成器也可以是合适的。例如，合成器电路206d可以是Δ-Σ合成器、倍频器或包括具有分频器的锁相环的合成器。合成器电路206d可被配置为基于频率输入和分频器控制输入来合成输出频率以供RF电路206的混频器电路206a使用。在一些实施方案中，合成器电路206d可以是分数N/N+1合成器。
在一些实施方案中，频率输入可由电压控制振荡器(VCO)提供，尽管这不是必须的。分频器控制输入可以由基带电路204或应用电路202根据所需的输出频率而提供。在一些实施方案中，可基于由应用电路202指示的信道来从查找表中确定分频器控制输入(例如，N)。
RF电路206的合成器电路206d可包括分频器、延迟锁定环路(DLL)、复用器和相位累加器。在一些实施方案中，分频器可以是双模分频器(DMD)，并且相位累加器可以是数字相位累加器(DPA)。在一些实施方案中，DMD可被配置为通过N或N+1(例如，基于输出)来划分输入信号，以提供分数分频比。在一些示例性实施方案中，DLL可包括一套级联的可调谐延迟元件、鉴相器、电荷泵和0型触发器。在这些实施方案中，延迟元件可以被配置为将VCO周期分成Nd个相等的相位分组，其中Nd是延迟线中的延迟元件的数量。这样，DLL提供负反馈以帮助确保通过延迟线的总延迟是一个VCO循环。
在一些实施方案中，合成器电路206d可被配置为生成载波频率作为输出频率，而在其他实施方案中，输出频率可以是载波频率的倍数(例如，载波频率的两倍，载波频率的四倍)，并且与正交发生器和分频器电路一起使用，以在载波频率上生成相对于彼此具有多个不同相位的多个信号。在一些实施方案中，输出频率可以是LO频率(fLO)。在一些实施方案中，RF电路206可包括IQ/极性转换器。
FEM电路208可包括接收信号路径，该接收信号路径可包括被配置为在从一个或多个天线210接收到的RF信号上操作，放大接收到的信号并将接收到的信号的放大版本提供给RF电路206以进行进一步处理的电路。FEM电路208还可包括发射信号路径，该发射信号路径可包括被配置为放大由RF电路206提供信号以用于传输以通过一个或多个天线210中的一个或多个天线传输的电路。在各种实施方案中，可仅在RF电路206中、仅在FEM电路208中或者在RF电路206和FEM电路208两者中完成通过发射或接收信号路径的放大。
在一些实施方案中，FEM电路208可包括TX/RX开关以在发射模式与接收模式操作之间切换。FEM电路系统可包括接收信号路径和发射信号路径。FEM电路的接收信号路径可包括LNA以放大接收到的RF信号并且提供经放大的接收到的RF信号作为输出(例如，到RF电路206)。FEM电路208的发射信号路径可包括功率放大器(PA)以放大输入RF信号(例如，由RF电路206提供)和一个或多个滤波器以生成RF信号以用于(例如，通过一个或多个天线210中的一个或多个天线)后续传输。
在一些实施方案中，PMC 212可管理提供给基带电路204的功率。特别地，PMC 212可控制电源选择、电压缩放、电池充电或DC-DC转换。当装置200能够由电池供电时，例如，当装置包括在UE中时，通常可包括PMC 212。PMC 212可增加功率转换效率，同时提供期望的实施尺寸和散热特性。
虽然图2示出了仅与基带电路204耦接的PMC 212。然而，在其他实施方案中，PMC212可附加地或另选地与其他部件(诸如但不限于应用电路202、RF电路206或FEM电路208)耦接，并且执行类似的功率管理操作。
在一些实施方案中，PMC 212可控制或以其他方式成为装置200的各种省电机制的一部分。例如，如果装置200处于RRC_Connected状态，在该状态下，在短期内由于该装置期望接收流量因此其仍然连接到RAN节点，然后在不活动时间段之后，该装置可进入被称为不连续接收模式(DRX)的状态。在该状态期间，装置200可以在短时间间隔内掉电，并且因此节省功率。
如果不存在数据业务活动达延长的时间段，则装置200可以转换到RRC_Idle状态，其中该装置与网络断开连接，并且不执行操作诸如信道质量反馈、切换等。装置200进入非常低的功率状态，并且执行寻呼，其中该装置再次周期性地唤醒以收听网络，然后再次断电。在该状态中装置200不可接收数据，为了接收数据，该装置必须转换回RRC连接状态。
附加的省电模式可以使装置无法使用网络的时间超过寻呼间隔(从几秒到几小时不等)。在此期间，装置完全不可连接到网络，并且可完全掉电。在此期间发送的任何数据都会造成很大的延迟，并且假定延迟是可接受的。
应用电路202的处理器和基带电路204的处理器可用于执行协议栈的一个或多个实例的元素。例如，基带电路204的处理器(单独或组合地)可使用执行层3、层2或层1功能，而基带电路204的处理器可利用从这些层接收的数据(例如，分组数据)并且进一步执行层4功能(例如，传输通信协议(TCP)层和用户数据报协议(UDP)层)。如本文所提及，层3可包括无线电资源控制(RRC)层，在下文进一步详细地描述。如本文所提及，层2可包括介质访问控制(MAC)层、无线电链路控制(RLC)层和分组数据汇聚协议(PDCP)层，下文进一步详细地描述。如本文所提及，层1可包括UE/RAN节点的物理(PHY)层，下文进一步详细地描述。
图3示出了根据一些实施方案的基带电路的示例性接口。如上所述，图2的基带电路204可包括处理器204A-204E和由处理器利用的存储器204G。处理器204A-204E中的每一者可分别包括存储器接口304A-304E，以向/从存储器204G发送/接收数据。
基带电路204还可包括一个或多个接口，诸如存储器接口312(例如，用于向/从基带电路204外部的存储器发送/接收数据的接口)、应用电路接口314(例如，用于向/从图2的应用电路202发送/接收数据的接口)、RF电路接口316(例如，用于向/从图2的RF电路206发送/接收数据的接口)、无线硬件连接性接口318(例如，用于向/从近场通信(NFC)部件、
Figure BDA0003508419530000172
部件(
Figure BDA0003508419530000171
低功耗)、
Figure BDA0003508419530000173
部件和其他通信部件发送/接收数据的接口)和功率管理接口320(例如，用于向/从PMC 212发送/接收功率或控制信号的接口)，以通信地耦接到其他电路/装置。
如上所讨论，用户设备可包括车辆，诸如图1所示的第一车辆101和第二车辆102。车辆具有允许它们向彼此和其他车辆提供数据流以进行传感器共享的操作环境。如本文所用，宿主车辆400是指采用该操作环境的至少一部分的车辆。因此，第一车辆101或第二车辆102可相对于图4中所示的操作环境充当宿主车辆400。
在图4中，宿主车辆400包括车辆计算装置(VCD)402、车辆系统404和车辆传感器406。一般来讲，VCD 402包括处理器408、存储器410、盘412和输入/输出(I/O)装置414，它们各自可操作地连接以经由总线416和/或本文中定义的其他有线和无线技术进行计算机通信。VCD 402包括用于处理、通信以及与宿主车辆的各种部件和操作环境的其他部件包括其他车辆交互的规定。
在一个实施方案中，VCD 402可利用宿主车辆实现，例如，作为远程信息单元、头部单元、信息娱乐单元、电子控制单元、板载单元的一部分或作为特定车辆控制系统的一部分等。在其他实施方案中，VCD 402可远离宿主车辆例如利用经由网络架构100连接的便携式装置(未示出)、远程装置(未示出)或远程服务器418来实现。
处理器408可包括具有硬件、固件和软件架构框架的处理/逻辑电路系统，以用于通过协作自主性和宿主车辆400和/或远程车辆的控制促进共享自主性。例如，第一车辆101可以是宿主车辆400，第二车辆102是远程车辆。在其他实施方案中，第二车辆102可以是多个远程车辆。
处理器408可存储应用框架、核心程序、库、驱动器、应用程序界面等，以执行和控制本文所讨论的硬件和功能。例如，处理器408可包括接收模块420、元数据模块422、分组模块424和传输模块426，尽管处理器408可被配置为其他架构。此外，在一些实施方案中，存储器410和/或盘412可存储与处理器408存储的类似的部分，以供处理器408执行。
I/O装置414可包括软件和硬件，以促进VCD 402的部件与操作环境的其他部件之间的数据输入和输出。具体地，I/O装置414可包括网络接口控制器(未示出)和其他硬件和软件，其使用例如网络架构100管理和/或监测I/O装置414与操作环境的其他部件之间的连接并且控制其间的双向数据传输。
如上所述，在一些实施方案中，数据传输可以在如上所述的其他基础设施和服务器处和/或利用其他基础设施和服务器来执行。例如，VCD 402可使用网络架构直接或间接地向和从远程服务器418传输和接收信息诸如道路数据或车辆数据等。远程服务器418可包括远程处理器428、远程存储器430、远程数据432和被配置为彼此通信的通信接口434。例如，VCD 402可通过网络架构100从远程服务器418和其他服务器、处理器和信息提供方接收和传输信息。VCD 402可向和从远程服务器418接收和传输信息，该信息包括但不限于车辆数据、交通数据、道路数据、路缘数据、车辆位置和航向数据、高交通量事件时间表、天气数据或其他运输相关数据。在一些实施方案中，远程服务器418可通过网络架构100链接到一个或多个车辆、其他实体、交通基础设施和/或装置。这样，被配备用于传感器共享的车辆可通信。
再次参考宿主车辆400，车辆系统404可包括本文所述的任何类型的车辆控制系统和/或车辆以改善宿主车辆和/或宿主车辆的驾驶。例如，车辆系统404可包括自动驾驶系统、驾驶员辅助系统、自适应巡航控制系统、车道偏离警告系统、并线辅助系统、高速公路并线、出口和车道变更系统、碰撞警告系统、集成车载安全系统和自动导航车辆系统或任何其他高级驾驶辅助系统(ADAS)。如将描述的，可根据本文所讨论的系统和方法控制车辆系统404中的一个或多个系统。在此，车辆系统404包括导航系统436和信息娱乐系统438。导航系统436存储、计算并提供路线和目的地信息，并且促进如逐向导航的特征。信息娱乐系统438向车辆乘员提供视觉信息和/或娱乐，并且可包括显示器440。
可利用车辆系统404实现的车辆传感器406可包括用于与宿主车辆和/或车辆系统404一起使用的各种类型的传感器，以用于检测和/或感测宿主车辆、车辆系统404和/或宿主车辆周围的环境的参数。例如，车辆传感器406可关于宿主车辆和/或接近宿主车辆的下游对象的数据。例如，车辆传感器406可包括但不限于：加速度传感器、速度传感器、制动传感器、接近传感器、视觉传感器、测距传感器、座椅传感器、安全带传感器、门传感器、环境传感器、偏航速率传感器、转向传感器、GPS传感器等。车辆传感器406可以是任何类型的传感器，例如声、电、环境、光学、成像、光、压力、力、热、温度、接近等。
使用上文所讨论的系统和网络配置，可使用传感器数据的车载通信基于来自车辆的实时信息来提供协作自主性和车辆控制。现在将详细讨论描述使用上述系统和网络配置的示例性方法的详细实施方案。
参考图5，示出了根据本文所描述的各个方面的可在BS(基站)处采用的系统500的框图，该系统促进一个或多个码字到5G NR的一个或多个MIMO层的映射。系统500可包括一个或多个处理器510(例如，一个或多个基带处理器，诸如结合图2和/或图3讨论的基带处理器中的一个或多个基带处理器)，该一个或多个处理器包括处理电路和相关联的存储器接口(例如，结合图3讨论的存储器接口)；通信电路520(例如，其可包括用于一个或多个有线(例如，X2等)连接的电路系统和/或可包括发射器电路(例如，与一个或多个发射链相关联)或接收器电路(例如，与一个或多个接收链相关联)的收发器电路，其中发射器电路和接收器电路可采用公用电路元件、不同电路元件或它们的组合)；和存储器530(其可包括各种存储介质中的任一种，并且可存储与处理器510中的一个或多个处理器或通信电路520相关联的指令和/或数据)。在各个方面，系统500可被包括在演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)节点B(演进节点B、eNodeB或eNB)、下一代节点B(gNodeB或gNB)或无线通信网络中的其他基站内。在一些方面，处理器510、通信电路520和存储器530可被包括在单个装置中，而在其他方面，它们可被包括在不同装置中，诸如作为分布式架构的一部分。
II.方法概述
现在参考图6，现在将根据示例性实施方案描述用于提供数据流以进行传感器共享的方法600。还将参考图1至图5、图7和图8来描述图6。如图6所示，用于距离预测的方法可被描述为三个阶段，即(A)数据管理阶段、(B)封装阶段和(C)传输阶段。为了简单起见，方法600将被描述为这些阶段，但是应当理解，方法600的元素可以被组织成不同的架构、框、阶段和/或过程。例如，重建和预测阶段可并行执行。
A.数据管理阶段
在框602处，接收模块420从车辆传感器406接收传感器数据。车辆传感器406包括用于感测对象和围绕宿主车辆400的周围环境的至少一个传感器。在一个示例性实施方案中，宿主车辆400的周围环境可被限定为位于宿主车辆400周围(前方、侧面、后方、上方、下方)的预定区域并且包括可能在车辆的路径内的在宿主车辆400前方、侧面和/或后方的道路环境。例如，车辆传感器406可包括光传感器710，以用于在光感测区域711中捕获传感器数据；和一个或多个宿主图像传感器712a、712b、712c、712d、712e和712f，以用于在对应图像感测区域713a、713b、713c、713d、713e和713f中捕获传感器数据。
光传感器710可用于在光感测区域711中捕获光数据。光感测区域711的大小可以由光传感器710的位置、范围、灵敏度和/或致动限定。例如，光传感器710可围绕宿主车辆400旋转360度，并且扫过式地从光感测区域711收集传感器数据。相反地，光传感器710可以是全向的，并且同时从光感测区域711的所有方向收集传感器数据。例如，光传感器710在光感测区域711中发射紫外光、可见光或近红外光的一个或多个激光束以收集传感器数据。
光传感器710可被配置为接收从光感测区域711中的一个或多个对象反射的一个或多个反射激光波(例如，信号)。换句话说，在发射通过光感测区域711的一个或多个激光束时，该一个或多个激光束可以被位于光感测区域711内的一个或多个交通相关对象(例如，机动车辆、行人、树木、护栏等)反射为激光波，并返回在光传感器710处被接收。
一个或多个宿主图像传感器712a、712b、712c、712d、712e和712f也可定位在宿主车辆400周围以从对应图像感测区域713a、713b、713c、713d、713e和713f捕获附加传感器数据。图像感测区域713a-713f的大小可以由一个或多个宿主图像传感器712a-712f的位置、范围、灵敏度和/或致动限定。
一个或多个宿主图像传感器712a-712f可设置在宿主车辆400的外部前方和/或侧面部分处，包括但不限于车辆保险杠、车辆前照灯单元、车辆挡泥板和挡风玻璃的不同部分。一个或多个宿主图像传感器712a-712f可定位在平面扫描机架(未示出)上，该平面扫描机架允许一个或多个宿主图像传感器712a-712f摆动以便以各种角度捕获宿主车辆400的外部环境的图像。另外，一个或多个宿主图像传感器712a-712f可安置在宿主车辆400的内部部分处，包括车辆仪表板(例如，仪表板安装的相机)、车辆后视镜的后侧等。
传感器数据包括来自宿主车辆400的该至少一个传感器的捕获的传感器数据。在该示例中，从光感测区域711和图像感测区域713a-713f捕获传感器数据。因此，传感器数据来自由光感测区域711和图像感测区域713a-713f限定的传感器区域。
除了感测对象和宿主车辆400的周围环境之外，传感器数据还可包括关于宿主车辆400的车辆数据。车辆数据可包括速度、加速度、速率、偏航速率、转向角和限流角、范围或距离数据、导航数据等。车辆数据还可包括航线方向数据、航线历史数据、预测航线数据、运动数据、当前车辆位置数据以及关于远程车辆和远程车辆周围的环境的任何其他车辆信息。
在框604处，元数据模块422生成传感器数据的元数据。元数据描述传感器数据，并且可包括描述性元数据、结构性元数据、管理性元数据、参考元数据和统计元数据。为了生成元数据，元数据模块422可识别元数据的源。例如，假设从光传感器710接收第一组传感器数据，并且从宿主图像传感器712a接收第二组传感器数据。元数据模块422生成在光传感器710与宿主图像传感器712a之间区分开的元数据。元数据还可包括定时信息，诸如捕获到传感器数据的时刻，传感器数据的长度、接收传感器数据所花费的时间量等。例如，假设宿主图像传感器712a在旅程中捕获图像感测区域713a的传感器数据。对应传感器数据的元数据可例如经由时间戳包括传感器数据被宿主图像传感器712a捕获的时刻。传感器数据所对应的时间长度可以是例如二十分钟旅程中的十分钟。此外，在该示例中，在接收模块420处接收传感器数据所花费的时间量可以是在该数据被宿主图像传感器712a捕获之后2毫秒(ms)。这样，可基于来自车辆传感器406和/或接收模块420的信息来生成元数据。
还可基于来自车辆系统404的信息来生成元数据。返回到上述示例，假设宿主图像传感器712a捕获针对道路(例如，道路环境800)的图像感测区域713a的传感器数据，例如，图8所示。导航系统436可提供对应于图像感测区域713a的定位和位置信息。例如，还可基于例如经由
Figure BDA0003508419530000221
连接从与宿主车辆相关联的便携式装置(未示出)接收的信息来生成元数据，诸如定位和位置数据。在另一个实施方案中，还可基于从道路侧装备、道路基础设施等接收的信息来生成元数据，诸如定位和位置数据。
元数据还可包括关于源的信息。例如，元数据可包括与宿主车辆400的车辆传感器406中的至少一个车辆传感器相关联的位置、取向、校准参数和捕获参数。例如，元数据可包括关于宿主图像传感器712a相对于宿主图像传感器712b-712f的位置和取向的信息。捕获参数可包括图像中心、焦距、焦距、失真模型、全局或滚动快门等。元数据还可包括关于接收到的传感器数据的大小的信息，例如相对于来自宿主图像传感器712a的图像的大小。又如，关于光传感器710的元数据可包括例如主相机中的雷达位姿、跟踪模式的类型、检测阈值、扫描角、扫描角度不确定性和每次扫描的点。
还可基于车辆系统404对传感器数据的分析来生成元数据。例如，光传感器710可被配置为接收从光感测区域711中的一个或多个对象反射的一个或多个反射激光波(例如，信号)。换句话说，在发射通过光感测区域711的一个或多个激光束时，该一个或多个激光束可以被位于光感测区域711内的一个或多个交通相关对象(例如，机动车辆、行人、树木、护栏等)反射为激光波，并返回在光传感器710处被接收。车辆系统404可分析来自光传感器710的传感器数据以指定在传感器数据中感测到的对象的类型、对象的数量等。元数据还可包括关于感测到的对象的距离、发光、多普勒分析、方位、回波幅度、距离不确定性、多普勒不确定性、发光不确定性和角度分辨率的信息。因此，可基于来自多个源包括宿主车辆400的VCD 402、车辆系统404和车辆传感器406的信息来生成元数据。还可基于经由网络与宿主车辆400相关联的其他装置(诸如便携式装置或基础设施装置)基于例如接近度来生成元数据。
B.封装阶段
在框606处，分组模块424形成包括元数据的元数据分组和包括传感器数据的传感器数据分组。分组模块424区分开数据类型并且将各种数据类型分别封装。例如，分组模块424接收由元数据模块422检索和采集到的元数据，并且将元数据封装成元数据分组。可以从接收模块420和/或车辆传感器406接收传感器数据，并且分组模块424将传感器数据封装成与元数据分组分开的传感器数据分组。
尽管元数据分组和传感器数据分组单独封装，但分组模块424可类似地封装分组。例如，分组模块424可基于通信协议来配制分组并且将这些分组递送到传输层。通信协议可以是蜂窝通信协议或侧链路。假设蜂窝通信协议是5G协议，可基于5G协议的层形成分组。此外，基于无线电频谱的部分来进行封装。例如，分组模块424可根据要由蜂窝通信协议使用的无线电频谱的特定部分来配制具有压缩、数据速率等的分组。
可基于正在发送的数据的类型来配制分组。在一个实施方案中，可形成元数据分组和/或传感器数据分组以利用网络架构100的多输入多输出(MIMO)层中的一个或多个层。在另一个实施方案中，配制分组可包括根据帧格式化元数据和/或传感器数据。假设分组模块424正在形成具有一个或多个帧的元数据分组。分组模块424可基于正在由车辆101和102使用的通信协议的层将元数据布置成该一个或多个帧中的特定帧。例如，可在低于6GHz时使用空间多路复用，而在高于6GHz时使用MIMO。
在一个实施方案中，该一个或多个帧中的帧包括具有识别值的前导码，该识别值识别元数据分组的元数据所对应的原始数据。元数据分组的帧中前导码之后的剩余部分可以由具有由元数据模块422生成和采集的元数据的多个子帧组成。当下一个帧开始时，识别值还可指示元数据分组的帧的数量、元数据分组的数量、帧和/或元数据分组的大小等。在另一个实施方案中，识别值可附加到元数据分组的该一个或多个帧。另外，传感器数据分组还可包括与元数据分组的识别值对应且以类似方式附加的识别值。
C.传输阶段
在框608处，传输模块426以第一载波频率传输元数据分组并且以第二载波频率传输传感器数据分组。传输模块426可访问与蜂窝通信协议相关联的基带电路204。可使用无线电频谱的不同部分来传输载波频率。例如，第一载波频率可以在5G的低频带或中频带中发送。在一个实施方案中，第一载波频率在低于6GHz频谱(例如，600MHz、3100-3550MHz、3700-4200MHz等)中。相反地，第二载波频率可以在5G的高频带中发送，诸如24GHz与100GHz之间的毫米波(例如，27.5-28.35GHz、37-40GHz、64-71GHz等)。
在一些实施方案中，传输模块426可基于通信参数来选择第一载波频率和第二载波频率，通信参数诸如频谱的授权、基础设施的开发、频率的带宽支持等。例如，毫米波是提供更大带宽的频谱的未授权范围。因此，由于传感器数据分组的大小，可选择毫米波为第二载波频率。相反地，低于6GHz频谱可以在广域上使用，并且可被授权用于车辆101和102，并且因此可用于直接通信。
因为传输模块426针对不同类型的数据使用不同的载波频率，所以可经由不同的波束路径发送载波频率。转到图8的道路环境800，假设元数据分组和传感器数据分组正在从宿主车辆400传输到远程车辆802。宿主车辆400的接收模块420可以从光传感器710和/或一个或多个宿主图像传感器712a、712b、712c、712d、712e和712f接收传感器数据和对应元数据。远程车辆802可具有类似定置的传感器。例如，远程车辆802可具有以与上述光传感器710类似的方式运行的远程传感器804。接收模块420还可以从道路基础设施诸如街灯806接收传感器数据和对应元数据。这样，宿主车辆400可直接从道路环境800接收传感器数据和/或元数据。
继续上述示例，假设第一载波频率在低于6GHz频谱中，并且第二载波频率在毫米波频谱中。虽然两个频率都使用5G网络，但是第一载波频率可以在第一分支810和第二分支812中被路由通过基站808，这与可使用直接路径814通信的第二载波频率不同。因为在高移动性情况下的波束可能是复杂的，所以基站808可以向正在参与提供数据流以进行传感器共享的车辆提供波束训练信息，如下面给出的示例中将描述的。
图9是示出根据本文所述的各个方面的用于广告数据流以进行传感器共享的示例的流程图。在框902处，基站808可广告816提供数据流以进行传感器共享，其可用于在道路环境800中的车辆，诸如宿主车辆400和远程车辆802。基站808的处理器510可被配置为生成和传输广告816。广告816可包括参与所需的最低通信标准。例如，最低通信可包括网络能力，诸如5G能力、硬件要求、最小感测能力等。在另一个实施方案中，最低通信标准可基于车辆被驱动的方式、车辆的制造商、群组中的成员等。
道路环境800的一个或多个车辆在接收模块420处接收广告816。虽然任何数量的车辆可接收广告816，但是将关于宿主车辆400讨论本文所述的示例。因此，在框904处，宿主车辆400接收由基站808广播的广告816。响应于接收到广告816，在框906处宿主车辆400(如果其能够参与传感器共享)的传输模块426将肯定响应传输到基站808。
肯定响应可包括对最低通信标准的确认，并且可包括关于宿主车辆400满足最低通信标准的方式的详细信息。例如，假设最低通信标准要求宿主车辆具有阈值量的传感器覆盖范围。确认可包括传感器映射，其详细地详述光感测区域711和图像感测区域713a、713b、713c、713d、713e和713f。确认还可包括来自例如导航系统436的路径计划信息，诸如路线和目的地信息、定向、逐向导航、全球定位系统(GPS)信息等。
在框908处，基站808基于路径计划信息向宿主车辆400提供宿主车辆波束训练信息。波束训练信息包括车辆中的一个或多个车辆(诸如宿主车辆400)可用于通信的定向信息。特别地，定向信息指示应当基于车辆将在何处而将载波频率导向何处。因此，即使车辆呈现高移动性场景，也可基于车辆的预测位置来传输载波频率。波束训练信息还可包括关于网络架构100的网络信息，诸如使用哪个基带电路、载波频率、信道等来提供数据流以进行传感器共享。因此，基站808可以将通信参数设置并传输到参与车辆以实现通信。
然后，车辆可根据本文例如关于图6所述的各个方面提供数据流以进行传感器共享。响应于接收到元数据分组和传感器数据分组，在框910处，可利用对应的识别值来认证元数据分组和传感器数据分组中的每个分组。例如，分组模块424可比较元数据分组和传感器数据分组的识别值，以确定这些识别值是否匹配或引用彼此、元数据分组和/或传感器数据分组。这样，可认证元数据分组和/或传感器数据分组以保护车辆免受电子欺骗、黑客入侵等。
在框912处，响应于元数据分组和/或传感器数据分组得到认证，由分组模块424执行对元数据分组和传感器数据分组的传感器融合。在传感器融合中，元数据分组和传感器数据分组相关，使得元数据分组的元数据对应于传感器数据分组的原始传感器数据。此外，假设远程车辆802接收并认证元数据分组和传感器数据分组，远程车辆802的分组模块424可以将来自远程车辆802的车辆传感器406的传感器数据与来自该传感器数据分组的传感器数据的信息融合。这样，车辆诸如宿主车辆400和远程车辆802可利用不同的频谱来提供数据流以进行传感器共享。
本文讨论的方面可以在存储计算机可执行指令的非暂态计算机可读存储介质的上下文中描述和实现。非暂态计算机可读存储介质包括计算机存储介质和通信介质。例如，闪存存储器驱动器、数字通用盘(DVD)、压缩盘(CD)、软盘和磁带盒。非暂态计算机可读存储介质可以包括在用于信息(诸如计算机可读指令、数据结构、模块或其他数据)的存储的任何方法或技术中实现的易失性或非易失性、可移动和不可移动介质。
应当理解，上面公开的特征和功能以及其他特征和功能中的各种特征和功能或它们的替代物或变体可以理想地组合到许多其他不同系统或应用中。此外，本领域的技术人员可以之后做出本文的各种目前无法预料或无法预期的替代、修改、变化或改进，这些也旨在被所附权利要求书涵盖。

Claims (20)

1.一种被配置为在宿主车辆中采用的设备，包括：
存储器；和
处理器，所述处理器包括：
接收模块，所述接收模块被配置为从所述宿主车辆的至少一个车辆传感器接收传感器数据；
元数据模块，所述元数据模块被配置为生成传感器数据的元数据；
分组模块，所述分组模块被配置为形成包括所述元数据的元数据分组和包括所述传感器数据的传感器数据分组；和
传输模块，所述传输模块被配置为以第一载波频率传输所述元数据分组并且以不同于所述第一载波频率的第二载波频率传输所述传感器数据分组。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一载波频率在低于6GHz频谱中，并且所述第二载波频率在毫米波频谱中。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述元数据包括所述至少一个车辆传感器的位置、所述至少一个车辆传感器的取向、所述至少一个车辆传感器的校准参数以及所述至少一个车辆传感器的捕获参数中的一者或多者。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一载波频率和所述第二载波频率的频率由与所述宿主车辆通信的基站设置。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述元数据分组和所述传感器数据分组包括波束训练信息。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述传感器数据分组被形成为利用第五代(5G)新无线电(NR)网络的多输入多输出(MIMO)层中的一个或多个层。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述元数据分组和所述传感器数据分组包括用于认证的识别值。
8.一种用于利用宿主车辆提供数据流以进行传感器共享的计算机实现的方法，所述方法包括：
从所述宿主车辆的至少一个车辆传感器接收传感器数据；
生成传感器数据的元数据；
形成包括所述元数据的元数据分组和包括所述传感器数据的传感器数据分组；以及
以第一载波频率传输所述元数据分组并且以不同于所述第一载波频率的第二载波频率传输所述传感器数据分组。
9.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中所述第一载波频率在低于6GHz频谱中，并且所述第二载波频率在毫米波频谱中。
10.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中所述元数据包括所述至少一个车辆传感器的位置、所述至少一个车辆传感器的取向、所述至少一个车辆传感器的校准参数以及所述至少一个车辆传感器的捕获参数中的一者或多者。
11.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中所述第一载波频率和所述第二载波频率的频率由与所述宿主车辆通信的基站设置。
12.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中所述元数据分组和所述传感器数据分组包括波束训练信息。
13.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中所述传感器数据分组被形成为利用第五代(5G)新无线电(NR)网络的一个或多个多输入多输出(MIMO)层。
14.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中所述元数据分组和所述传感器数据分组包括用于认证的识别值。
15.一种被配置为在宿主车辆中采用的设备，包括：
存储器；和
处理器，所述处理器包括：
接收模块，所述接收模块被配置为从所述宿主车辆的至少一个车辆传感器接收传感器数据；
元数据模块，所述元数据模块被配置为生成传感器数据的元数据；
分组模块，所述分组模块被配置为形成包括所述元数据的元数据分组和包括所述传感器数据的传感器数据分组；和
传输模块，所述传输模块被配置为以第五代(5G)相关联频谱的第一载波频率传输所述元数据分组并且以与所述第一载波频率不同频谱的第二载波频率传输所述传感器数据分组。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一载波频率在低于6GHz频谱中，并且所述第二载波频率在毫米波频谱中。
17.根据权利要求15所述的设备，其中所述元数据包括所述至少一个车辆传感器的位置、所述至少一个车辆传感器的取向、所述至少一个车辆传感器的校准参数以及所述至少一个车辆传感器的捕获参数中的一者或多者。
18.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一载波频率和所述第二载波频率的频率由与所述宿主车辆通信的基站设置。
19.根据权利要求15所述的设备，其中所述元数据分组和所述传感器数据分组包括波束训练信息。
20.根据权利要求15所述的设备，其中所述传感器数据分组被形成为利用所述5G相关联频谱的一个或多个多输入多输出(MIMO)层。
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