CN114514758A - 交通工具网络中的操纵协调服务 - Google Patents
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Abstract
公开的实施例包括涉及交通工具网络中操纵协调服务(MCS)的技术。实施例包括针对在道路上检测到的意外安全危急情况(USCS)的紧急组操纵协调(EGMC)。EGMC提供交通工具组之间的协作操纵协调以确保在USCS的情况下更安全的集体行动。实施例包括操纵协调消息(MCM)格式和结构、MCM消息的内容的细节，以及以减少的通信开销生成和传输MCM的程序。描述和/或要求保护其他实施例。
Description
相关申请
本申请要求2019年11月4日提交的美国临时申请第62/930,354号和2020年1月17日提交的美国临时申请第62/962,760号的优先权，这些临时申请中的每个临时申请的内容通过引用以其整体合并于此。
技术领域
本文中所描述的实施例总体上涉及边缘计算、网络通信和通信系统实现方式，并且具体涉及连接的和计算机辅助(CA)/自主驾驶(AD)交通工具、车联网(IoV)、物联网(IoT)技术以及智能运输系统。
背景技术
智能运输系统(ITS)包括与实现交通安全性和效率的提高以及减少排放和燃料消耗的不同运输和交通模式有关的高级应用和服务。可将各种形式的无线通信和/或无线电接入技术(RAT)用于ITS。
自动驾驶是汽车行业未来的一个重要话题。当前自动驾驶系统的设计只对交通状况做出反应。因此，自动驾驶交通工具只能对当前被执行和识别出的其他交通工具的操纵做出反应。或者，可能预测未来操纵并对其做出反应。不幸的是，预测基于的假设可能是错误的，并且因此预测也可能是错误的。基于错误预测的操纵导致低效率驾驶、降低驾驶舒适性或可能引发安全危急情况。
ITS目前正在开发操纵协调服务(MCS)，该操纵协调服务定义了交互协议和相对应的消息，以在两个或更多个交通工具之间对操纵进行协调。MSC旨在支持自动驾驶以及手动驾驶交通工具。MCS旨在通过在交通工具之间交换有关预期操纵的详细信息来减少预测误差。此外，如果若干交通工具打算在同一时间使用同一空间，则MCS提供协调联合操纵的可能性。
附图说明
在附图中(这些附图不一定是按比例绘制的)，相同数字可描述不同视图中的类似组件。具有不同的字母后缀的相同的数字可表示类似组件的不同实例。在所附附图的图中通过示例的方式而非限制性地图示出一些实施例，其中：
图1图示出可在其中实施各实施例的操作布置。图2图示出根据各实施例检测意外紧急道路状况的示例。图3图示出根据第一实施例的示例紧急组操纵协调(EGMC)程序。图4和图5图示出根据第一实施例的EGMC的示例。图6图示出根据第二实施例的示例EGMC。图7图示出根据第二实施例的EGMC的另一示例。图8示出根据第三实施例的示例EGMC程序。
图9和图10图示出根据各实施例的示例MCM格式和结构。图11图示出根据各实施例的用于集成CPM/MCM的示例消息格式和结构。
图12图示出根据各实施例的使用航点的示例轨迹规划器。图13图示出根据各实施例的弗朗内特标架(Frenet Frame)的示例。图14a和图14b图示出根据各实施例的轨迹规划和收敛机制的示例程序。
图15图示出根据各实施例的用于基于MCM的操纵协调的示例站参考架构。图16描绘了根据各实施例的交通工具系统中的示例交通工具ITS站(V-ITS-S)。图17描绘了根据各实施例的可用作VRU ITS-S的示例个人ITS站(P-ITS-S)。图18描绘了根据各实施例的路边基础设施节点中的示例路边ITS-S。
图19图示出适用于实施本文讨论的各实施例的示例神经网络。图20和图21描绘了(多个)边缘计算系统中的各种计算节点的示例组件。
图22图示出用于边缘计算的边缘云配置的概览。图23图示出端点、边缘云和云计算环境之间的操作层。图24图示出用于边缘计算系统中的联网和服务的示例方式。
具体实施方式
随时间推移，交通工具的操作和控制正变得更加自主，并且在未来，大多数交通工具将可能变成完全自主的。包括某种形式的自主性或以其他方式辅助人类操作者的交通工具可被称为“计算机辅助或自主驾驶”交通工具。计算机辅助或自主驾驶(CA/AD)交通工具可包括人工智能(AI)、机器学习(ML)、和/或用于实现自主操作的其他类似的自学习系统。典型地，这些系统感知其环境(例如，使用传感器数据)并执行各种行动以使成功的交通工具操作的可能性最大化。
交通工具对外界(V2X)应用(被简称为“V2X”)包括以下通信类型：交通工具对交通工具(V2V)、交通工具对基础设施(V2I)和/或基础设施对交通工具(I2V)、交通工具对网络(V2N)和/或网络对交通工具(N2V)、交通工具对行人通信(V2P)、以及ITS站(ITS-S)对ITS-S通信(X2X)。V2X可以使用协作式认知来为终端用户提供更智能的服务。这意味着诸如交通工具站或交通工具用户装备(vUE)之类的实体(包括诸如CA/AD交通工具、路边基础设施或路边单元(RSU)、应用服务器、以及行人设备(例如，智能电话、平板等))收集其本地环境的知识(例如，接收自附近的其他交通工具或传感器装备的信息)以处理并共享该知识，以便提供用于碰撞警告系统、自主驾驶等等的更加智能的服务(诸如协作式感知、操纵协调等等)。
一个此类V2X应用包括智能运输系统(ITS)，ITS是用于利用信息和通信技术来支持对商品和人类的运输以便高效且安全地使用运输基础设施和运输装置(例如，汽车、火车、飞行器、船只等)的系统。既在国际级别又在区域级别，在各种标准化组织中对ITS的要素进行标准化。ITS中的通信(ITSC)可利用各种现有的和新的接入技术(或无线电接入技术(RAT))和ITS应用。这些V2X RAT的示例包括电气和电子工程师协会(IEEE)RAT和第三代合作伙伴(3GPP)RAT。IEEE V2X RAT包括例如，交通工具环境中的无线接入(WAVE)、专用短程通信(DSRC)、5GHz频带中的智能运输系统(ITS-G5)、IEEE 802.11p协议(其为WAVE、DSRC和ITS-G5的层1(L1)和层2(L2)部分)，并且有时包括被称为全球微波接入互操作性(WiMAX)的IEEE 802.16协议。术语“DSRC”是指一般在美国使用的5.9GHz频带中的交通工具通信，而“ITS-G5”是指在欧洲的5.9GHz频带中的交通工具通信。由于本实施例可适用于可在任何地理或政治区域中使用的任何数量的不同RAT(包括基于IEEE 802.11p的RAT)，因此贯穿本公开可以可互换地使用术语“DSRC”(在美国等区域中使用)和“ITS-G5”(在欧洲等区域中使用)。3GPP V2X RAT包括例如，使用长期演进(LTE)技术的蜂窝V2X(C-V2X)(有时被称为“LTE-V2X”)和/或使用第五代(5G)技术的蜂窝V2X(C-V2X)(有时被称为“5G-V2X”或“NR-V2X”)。可将其他RAT用于ITS和/或V2X应用，这些RAT诸如使用UHF和VHF频率、全球移动通信系统(GSM)和/或其他无线通信技术的RAT。
图1图示出用于包含和使用本公开实施例的环境100的概览。如所示，对于图示出的实施例而言，示例环境包括交通工具110A和10B(统称为“交通工具110”)。交通工具110包括引擎、变速器、轴、轮等等(未示出)。交通工具110可以是用于运输人员或物品的任何类型的机动化交通工具，其中每一者装配有引擎、变速器、轴、轮以及用于驾驶、驻停、乘客舒适和/或安全等的控制系统等。本文中所使用的术语“电机”、“机动化”等是指将一种形式的能量转化为机械能的设备，并且包括内燃机(ICE)、压缩内燃机(CCE)、电动机和混合动力(例如，包括ICE/CCE和(多个)电动机)。由图1示出的多个交通工具110可表示具有不同品牌、型号、装饰等的机动交通工具。
出于说明性目的，针对包括处于2D高速公路/公路/道路环境中的交通工具110的部署场景提供以下描述，其中交通工具110是汽车。然而，本文中所描述的实施例还可适用于其他类型的交通工具，诸如卡车、公共汽车、摩托艇、摩托车、电动客运工具和/或能够运输人员或物品的任何其他机动化设备。此外，本文描述的实施例适用于不同交通工具类型的交通工具之间的社交网络。本文所描述的实施例也可适用于其中交通工具110中的一些或全部被实现为飞行对象(诸如飞行器、无人机、UAV)和/或任何其他类似的机动化设备的3D部署场景。
出于说明性目的，针对其中交通工具110包括机载系统(IVS)101的的示例实施例提供下面的描述，下文将更详细地讨论该机载系统(IVS)101。然而，交通工具110可以包括附加或替代类型的计算设备/系统，诸如智能电话、平板、可穿戴设备、膝上型设备、膝上型计算机、机载信息娱乐系统、车载娱乐系统、仪表盘、抬头显示器(HUD)设备、机载诊断设备、仪表台移动装备、移动数据终端、电子引擎管理系统、电子/引擎控制单元、电子/引擎控制模块、嵌入式系统、微控制器、控制模块、引擎管理系统、以及可以可操作用于执行本文中所讨论的各实施例的类似计算设备/系统。包括计算系统(例如，IVS 110)的交通工具以及贯穿本公开所引用的交通工具可指交通工具用户装备(vUE)101、交通工具站110或交通工具ITS站(V-ITS-S)110等等。术语“V-ITS-S”或“vUE”也可指自驾驶交通工具(例如，自主交通工具(AV))、计算机辅助(CA)和/或自主驾驶(AD)交通工具、可升级交通工具计算系统(UVC)、计算机辅助驾驶交通工具、UAV、机器人和/或类似物(包括陆地飞行器(terrestrialcraft)、船舶和飞行器)。
每个交通工具110包括机载系统(IVS)101、一个或多个传感器172、以及一个或多个驾驶控制单元(DCU)174。IVS 100包括多个交通工具计算硬件子系统和/或应用，包括例如用于实现图15的ITS架构的各种硬件和软件元件。交通工具110可采用一个或多个V2XRAT，这允许交通工具110直接彼此通信以及与基础设施装备(例如，网络接入节点(NAN)130)通信。V2X RAT可指3GPP蜂窝V2X RAT(例如，LTE、5G/NR及以后的)、WLAN V2X(W-V2X)RAT(例如，美国的DSRC或欧盟的ITS-G5)和/或某种其他RAT(诸如本文中所讨论的那些)。交通工具110中的一些或全部可包括用于(粗略地)确定其相应的地理位置并以安全且可靠的方式与NAN 130传输其当前位置的定位电路系统。这允许交通工具110彼此和/或与NAN 130同步。附加地，交通工具110中的一些或全部可以是CA/AD交通工具，其可包括用于辅助交通工具操作的人工智能(AI)和/或机器人。
IVS 101包括ITS-S 103，其可能与图15的ITS-S 1500和/或图16的ITS-S 1601相同或相似。IVS 101可以是或者可以包括可升级的交通工具计算系统(UVCS)，诸如下文讨论的那些系统。如本文所讨论，ITS-S 103(或ITS-S 103在其上操作的底层V2X RAT电路系统)能够执行信道感测或介质感测操作，这至少利用能量检测(ED)来确定信道上存在或不存在其他信号以确定信道是被占用的还是清空的。ED可包括：感测跨预期传送频带、频谱或信道的射频(RF)能量达一段时间，并将感测到的RF能量与预定义或所配置的阈值进行比较。当感测到的RF能量高于阈值时，预期传送频带、频谱或信道可被认为是被占用的。
除了本文中所讨论的功能之外，ITS-S 1601(或ITS-S 1601在其上操作的底层V2XRAT电路系统)还能够测量各种信号或确定/标识各种信号/信道特性。可出于蜂窝小区选择、切换、网络附接、测试和/或其他目的来执行信号测量。由ITS-S 1601(或V2X RAT电路系统)收集的测量/特性可包括以下各项中的一项或多项：带宽(BW)、网络或蜂窝小区负载、等待时间、抖动、往返时间(RTT)、中断数量、数据分组的乱序递送、传送功率、位错误率、位错误比(BER)、块错误率(BLER)、分组丢失率(PLR)、分组接收率(PRR)、信道繁忙率(CBR)、信道占用率(CR)、信噪比(SNR)、信干噪比(SINR)、信号加噪声加失真与噪声加失真比率(SINAD)、峰均功率比(PAPR)、参考信号接收功率(RSRP)、接收信号强度指标(RSSI)、参考信号接收质量(RSRQ)、用于E-UTRAN或5G/NR的UE定位的蜂窝小区帧的GNSS定时(例如，NAN130参考时间与针对给定GNSS的GNSS特定参考时间之间的定时)，GNSS编码测量(例如，第i个GNSS卫星信号的扩频码的GNSS编码相位(整数和小数部分))，GNSS载波相位测量(例如，第i个GNSS卫星信号的、自锁定该信号以来测得的载波相位周期数(整数和小数部分)；也称为累积三角范围(ADR))、信道干扰测量、热噪声功率测量、接收干扰功率测量、和/或其他类似测量。RSRP、RSSI和/或RSRQ测量可包括对用于3GPP网络(例如，LTE或5G/NR)的蜂窝小区特定参考信号、信道状态信息参考信号(CSI-RS)和/或同步化信号(SS)或SS块的RSRP、RSSI和/或RSRQ测量，以及对用于IEEE 802.11 WLAN/WiFi网络的各种信标、FILS发现帧、或探查响应帧的RSRP、RSSI和/或RSRQ测量。可另外或替代地使用其他测量，诸如在以下各项中讨论的那些测量：3GPP TS 36.214版本15.4.0(2019年9月)、3GPP TS 38.215版本16.1.0(2020年4月)、IEEE 802.11的部分11：“Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)specifications,IEEE Std(无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范，IEEE标准)”等等。NAN 130可测量或收集相同或类似的测量。
子系统/应用还可包括仪表盘子系统、前排座位和/或后排座位信息娱乐子系统和/或其他类似的媒体子系统、导航子系统(NAV)102、交通工具状态子系统/应用、HUD子系统、EMA子系统等等。NAV 102可以可被配置成用于或可以可操作用于取决于交通工具110是计算机辅助交通工具、部分自主驾驶交通工具还是完全自主驾驶交通工具来提供导航引导或控制。NAV 102可被配置有计算机视觉,该计算机视觉用于在交通工具110行进到其目的地的途中时识别交通工具110周围的区域中的静止或移动对象(诸如，行人、另一交通工具或某个其他移动对象)。NAV 102可以可被配置成用于或可以可操作用于识别交通工具110周围区域中的静止或移动对象，并且作为响应，至少部分地基于由传感器172收集的传感器数据，在引导交通工具110或控制交通工具110的DCU时做出其决策。
DCU 174包括控制交通工具110的各种系统(诸如引擎、变速器、转向器、制动器等的操作)的硬件元件。DCU 174是控制交通工具110的相对应系统的嵌入式系统或其他类似计算机设备。DCU 174可各自具有与下文讨论的图21的设备/系统的组件相同或类似的组件，或者可以是某种其他合适的微控制器或其他类似的处理器设备、(多个)存储器设备、通信接口等等。各个DCU 174能够与一个或多个传感器172和致动器(例如，图21的致动器2174)通信。传感器172是可被配置成用于或可操作用于检测交通工具110周围的环境和/或该环境的改变的硬件元件。传感器172可被配置成用于或可操作用于向DCU 174和/或一个或多个AI代理提供各种传感器数据，以使得DCU 174和/或一个或多个AI代理能够控制交通工具110的相对应的控制系统。传感器172中的一些或全部可与图21的传感器电路系统2172相同或类似。此外，每个交通工具110配备有本公开的RSS实施例。具体而言，IVS 101可包括或实现设施层并操作该设施层内的一个或多个设施。
IVS 101自身或响应于用户交互而经由接口153与一个或多个交通工具110通信或交互，接口153可以是例如基于3GPP的直接链路或基于IEEE的直接链路。3GPP(例如，LTE或5G/NR)直接链路可以是侧链路、接近度服务(ProSe)链路和/或PC5接口/链路，基于IEEE(WiFi)的直接链路或基于个域网(PAN)的链路可以是例如WiFi直接链路、IEEE 802.11p链路、IEEE 802.11bd链路、IEEE 802.15.4链路(例如，ZigBee、低功率无线个域网上的IPv6(6LoWPAN)、WirelessHART(无线HART)、MiWi、Thread等)。可以使用诸如蓝牙或蓝牙低能量(BLE)等等之类的其他技术。在各实施例中，交通工具110可以通过接口153彼此交换ITS协议数据单元(PDU)或示例实施例的其他消息。
IVS 101自身或响应于用户交互而通过接口112并且通过网络158经由NAN 130与一个或多个远程/云服务器160通信或交互。NAN 130被布置成用于经由该NAN 130与各个交通工具110之间相应的接口112向交通工具110提供网络连接性。NAN 130是或包括ITS-S，并且可以是路边ITS-S(R-ITS-S)。NAN 130是作为接入网络中向终端用户设备(例如，V-ITS-S110和/或VRU ITS-S 117)提供网络连接性的部分的网络元件。接入网络可以是无线电接入网(RAN)，诸如：对于在5G/NR蜂窝网络中操作的RAN，为NG RAN或5G RAN；对于在LTE或4G蜂窝网络中操作的RAN，为E-UTRAN；或对于GSM或CDMA蜂窝网络，为诸如UTRAN或GERAN之类的传统RAN。对于WiMAX实现方式，接入网络或RAN可被称为接入服务网络。在一些实施例中，RAN的全部或部分可被实现为在服务器计算机上运行的、作为虚拟网络的部分的一个或多个软件实体，其可被称为云RAN(CRAN)、感知无线电(CR)、虚拟基带单元池(vBBUP)，等等。在这些实施例中，CRAN、CR或vBBUP可实现RAN功能分割，其中一个或多个通信协议层由CRAN/CR/vBBUP操作并且其他通信协议实体由各个RAN节点130操作。该虚拟化框架允许释放NAN130的处理器核来执行其他虚拟化的应用，诸如用于本文所讨论的VRU/V-ITS-S实施例的虚拟化的应用。
环境100还包括VRU 116，该VRU 116包括VRU ITS-S 117。VRU 116是非机动化道路使用者以及L类交通工具(例如，轻便摩托车、摩托车、赛格威等)，如在EU第168/2013号条例的附件I中所定义(参见例如，国际标准化组织(ISO)D，“Road vehicles–Vehicle dynamicsand road-holding ability–Vocabulary(道路交通工具——交通工具动力学和道路保持能力——词汇表)”，ISO 8855(2013年)(以下简称为“[ISO-8855]”))。在给定用例和行为场景中，VRU 116是与VRU系统117交互的行为方。例如，如果VRU 116装配有个人设备，则VRU116可以经由该个人设备而与其他ITS站和/或具有VRU设备117的其他VRU 116直接交互。如果VRU 116并未装配有设备，则VRU 116在该VRU 116被VRU系统117中的另一ITS站经由其感测设备(诸如传感器和/或其他组件)检测到时间接地进行交互。然而，此类VRU 116无法检测其他VRU 116(例如，自行车)。
VRU 116可以装配有便携式设备(例如，设备117)。除非上下文另有指示，否则术语“VRU”可用于指代VRU 116及其VRU设备117两者。VRU设备117可在最初被设置并且可在其操作期间遵循需要被指定的情境改变而演进。这对于可以在通电时自动地实现的或经由HMI实现的对VRU简档和VRU类型的设置而言尤其成立。道路使用者的易损性状态的改变也需要被提供，从而在道路使用者变得易受伤害时激活VRU基本服务，或者在进入受保护区域时解除激活该VRU基本服务。初始配置可以在设备上电时自动地设置。这可以是针对VRU装备类型的情况，该VRU装备类型可以是：VRU-Tx，仅具有对消息进行广播的通信能力并且符合信道拥塞控制规则；VRU-Rx，仅具有对消息进行接收的通信能力；和/或VRU-St，具有完整的双工通信能力。在操作期间，VRU简档也可由于某种集群化或分解而改变。因此，VRU设备角色将能够根据VRU简档改变而演进。
“VRU系统”(例如，VRU ITS-S 117)包括对于VRU用例和场景(诸如本文讨论的那些)相关的ITS人工制品，包括主要组件及其配置、行为方及其装备、相关交通情形和操作环境。术语“VRU设备”、“VRU装备”和“VRU系统”是指由集成ITS-S技术的VRU 116使用的便携式设备(例如，移动站，诸如智能电话、平板、可穿戴设备、健身追踪器等)或IoT设备(例如，交通控制设备)，并且由此，VRU ITS-S 117可包括或指代“VRU设备”、“VRU装备”和/或“VRU系统”。
本文档中考虑的VRU系统是包括至少一个易受伤害道路使用者(VRU)和具有VRU应用的一个ITS站的协作式智能运输系统(C-ITS)。ITS-S可以是基于由较低通信层(设施层、联网和传输层以及接入层(参见例如，ETSI EN 302 665版本1.1.1(2010年9月))、有关的硬件组件、其他站内服务和传感器子系统提供的服务来处理VRU应用逻辑的交通工具ITS-站或路边ITS-站。VRU系统可扩展为具有在场景中涉及的其他VRU、其他ITS-S和其他道路使用者，诸如交通工具、摩托车、自行车和行人。VRU可装配有ITS-S或装配有使其能够发送或接收警报的不同技术(例如，IoT)。由此，所考虑的VRU系统是异构系统。使用VRU系统的定义来标识主动地参与用例和行为场景的系统组件。主动的系统组件装配有ITS站，而所有其他组件是被动的并且形成VRU系统的环境的部分。
VRU ITS-S 117可操作一个或多个VRU应用。VRU应用是扩展对其他交通参与方中或周围的VRU和/或VRU集群的认知或关于该VRU和/或VRU集群的认知的应用。VRU应用可以存在于任何ITS-S中，意味着VRU应用可以在VRU自身之中或在非VRU ITS站(例如，汽车、卡车、公共汽车、路边站或中央站)中被发现。这些应用旨在直接向行为方(诸如人类)或向自动化系统提供VRU相关信息。VRU应用可以增加对易受伤害的道路使用者的认知，向任何其他道路使用者提供VRU碰撞风险警报或在交通工具中触发自动化行动。VRU应用利用经由C-ITS网络从其他ITS-S接收到的数据，并且可使用由ITS-S自身的传感器系统和其他集成的服务提供的附加信息。
一般而言，存在四种类型的VRU装备117，包括：非装配的VRU(例如，不具有设备的VRU 116)；VRU-Tx(例如，装配有仅具有广播与VRU 116有关的认知消息或信标的发射(Tx)能力而不具有接收(Rx)能力的ITS-S 117的VRU 116)；VRU-Rx(例如，装配有仅具有接收与其他VRU 116或其他非VRU ITS-S有关的所广播的认知消息或信标的Rx能力(但不具有Tx能力)的ITS-S 117的VRU 116)；以及VRU-St(例如，装配有包括VRU-Tx和VRU-Rx功能的ITS-S117的VRU 116)。用例和行为场景考虑基于VRU 116的装备以及存在或不存在具有VRU应用的V-ITS-S 117和/或R-ITS-S 130的VRU系统117的宽泛的配置集合。ETSI TR 103 300-1版本2.1.1(2019年9月)(此后称为“[TR103300-1]”)的表2示出了各种VRU系统配置的示例。
在给定区域中操作的VRU 116的数量可能非常高。在一些情况下，VRU 116可与VRU交通工具(例如，骑自行车的骑手等)组合。为了减少通信量和相关联资源使用(例如，频谱要求)，VRU 116可被一起分组到一个或多个VRU集群中。VRU集群是具有两个或多个VRU 116(例如，行人)的集合，使得VRU 116以一致的方式移动，例如，以一致的速度或方向并在VRU边界框内移动。具有VRU简档3的VRU 116(例如，摩托车手)通常不参与VRU集群化。使用自行车或摩托车将显著改变使用该非VRU对象的VRU(或VRU交通工具，诸如“自行车”/“摩托车”)的行为和参数设置。VRU 116和非VRU对象的组合称为“组合VRU”。一致的集群速度指集群中VRU 116的使得集群中任何VRU之间的速度和航向的差异低于预定义阈值的速度范围。VRU边界框是包含VRU集群中的所有VRU 116、使得该边界框中的所有VRU与处于大致相同标高的表面接触的矩形区域。
VRU集群可以是同构的VRU集群(例如，行人的组)或异构的VRU集群(例如，行人和具有人类操作者的自行车的组)。这些集群被视为单个对象/实体。VRU集群的参数使用VRU认知消息(VAM)被传输，其中只有集群头持续传送VAM。VAM包含任选字段，该任选字段指示VRU 116是否正在引导集群，其对于单个VRU是不存在的(例如，集群中的其他VRU不应传送VAM，或应以很长的周期传送VAM)。引导VRU还在VAM中指示它是同构集群还是异构集群，异构集群是VRU的任意组合。VAM还可以指示VRU集群是否是异构和/或同构的，这可以在集群解散时提供关于轨迹和行为预测的有用信息。
由NAN 130、V-ITS-S 110和VRU ITS-S 117采用的无线电接入技术(RAT)可包括允许V-ITS-S 110直接彼此通信、与基础设施装备(例如，NAN130)通信并且与VRU设备117通信的一个或多个V2X RAT。在图1的示例中，可以使用任何数量的V2X RAT来进行V2X通信。在示例中，可使用至少两个不同的V2X RAT，包括：基于IEEE V2X技术的WLAN V2X(W-V2X)RAT(例如，用于美国的DSRC和用于欧洲的ITS-G5)、和3GPP C-V2X RAT(例如，LTE、5G/NR及之后)。在一个示例中，C-V2X RAT可利用空中接口112a并且WLAN V2X RAT可利用空中接口112b。用于ITS-G5接口的接入层在ETSI EN 302 663版本1.3.1(2020年1月)(此后称为“[EN302663]”)中概述，并描述了ITS-S参考架构1500的接入层。ITS-G5接入层包括IEEE802.11-2016(此后称为“[IEEE80211]”)和IEEE 802.2逻辑链路控制(LLC)(此后称为“[IEEE8022]”)协议。用于(多个)基于3GPP LTE-V2X的接口的接入层尤其在ETSI EN 303613版本1.1.1(2020年1月)、3GPP TS 23.285版本16.2.0(2019年12月)中进行概述；并且3GPP 5G/NR-V2X尤其在3GPP TR 23.786版本16.1.0(2019年6月)和3GPP TS 23.287版本16.2.0(2020年3月)中进行概述。在实施例中，NAN 130或边缘计算节点140可提供一个或多个服务/能力180。
在V2X场景中，V-ITS-S 110或NAN 130可以是或可充当RSU或R-ITS-S(称为R-ITS-S 130)，RSU或R-ITS-S是指用于V2X通信的任何运输基础设施实体。在该示例中，RSU 130可以是静止RSU，诸如gNB/eNB型RSU或其他类似基础设施，或者可以是相对静止的UE。在其他实施例中，RSU 130可以是可以由交通工具(例如，V-ITS-S 110)、行人或具有此类能力的某种其他设备实现的移动RSU或UE型RSU。在这些情况下，可以管理移动性问题，以便确保对变换实体进行适当的无线电覆盖。
在示例实现方式中，RSU 130是与位于路边的射频电路系统耦合的计算设备，该射频电路系统向经过的V-ITS-S 110提供连接性支持。RSU 130还可包括内部数据存储电路系统，该内部数据存储电路系统用于存储交叉口地图几何形状、交通统计、媒体、以及用于感测和控制正在进行的交通工具和行人交通的应用/软件。RSU 130提供各种服务/能力180，诸如例如，高速事件(诸如防撞、交通警报等等)所要求的非常低等待时间的通信。附加地或替代地，RSU 130可提供诸如例如蜂窝/WLAN通信服务之类的其他服务/能力180。在一些实现方式中，RSU 130的组件可被封装在适合户外安装的防风雨外壳中，并且可包括网络接口控制器，以提供与交通信号控制器和/或回程网络的有线连接(例如，以太网)。进一步地，RSU 130可包括有线或无线接口，以与其他RSU 130(图1未示出)进行通信。
在布置100中，V-ITS-S 110a可装配有第一V2X RAT通信系统(例如，C-V2X)，而V-ITS-S 110b可装配有第二V2X RAT通信系统(例如，W-V2X，其可以是DSRC、ITS-G5等等)。在其他实施例中，V-ITS-S 110a和/或V-ITS-S 110b可各自与一个或多个V2X RAT通信系统一起被采用。在这些实施例中，RSU 130可提供一个或多个服务/能力180之间的V2X RAT变换服务，使得各个V-ITS-S 110即便在这些V-ITS-S 110实现不同的V2X RAT时也可彼此通信。根据各实施例，RSU 130(或边缘计算节点140)可提供一个或多个服务/能力180之间的VRU服务，其中RSU 130出于VRU安全性目的(包括RSS目的)而与V-ITS-S 110和/或VRU共享CPM、MCM、VAM、DENM、CAM等。V-ITS-S 110还可彼此共享此类消息、与RSU 130共享此类消息、和/或与VRU共享此类消息。这些消息可包括如本文中所讨论的各种数据元素和/或数据字段。
在该示例中，NAN 130可以是静止RSU，诸如gNB/eNB型RSU或其他类似基础设施。在其他实施例中，NAN 130可以是可以由交通工具、行人或具有此类能力的某种其他设备实现的移动RSU或UE型RSU。在这些情况下，可以管理移动性问题，以便确保对变换实体进行适当的无线电覆盖。实现连接112的NAN 130可被称为“RAN节点”等。RAN节点130可包括提供地理区域(例如，蜂窝小区)内的覆盖的地面站(例如，陆地接入点)或卫星站。RAN节点130可被实现为专用物理设备中的一个或多个，专用物理设备诸如宏蜂窝基站和/或低功率基站，该低功率基站用于提供毫微微蜂窝、微微蜂窝、或相较于宏蜂窝具有较小的覆盖面积、较小的用户容量、或较高的带宽的其他类似蜂窝。在该示例中，RAN节点130被具体化为节点B、演进型节点B(eNB)、或下一代节点B(gNB)、一个或多个中继节点、分布式单元或路边联合(RSU)。可以使用任何其他类型的NAN。附加地，RAN节点130可以实现用于RAN的各种逻辑功能，包括但不限于用于无线电资源管理、准入控制、上行链路和下行链路动态资源分配、无线电承载方管理、数据分组调度等的(多个)RAN功能(例如，无线电网络控制器(RNC)功能和/或NG-RAN功能)。
网络158可表示诸如以下各项的网络：因特网；无线局域网(WLAN)或无线广域网(WWAN)，包括公司或组织的专有和/或企业网络；蜂窝核心网络(例如，演进的分组核心(EPC)网络、下一代分组核心(NPC)网络、5G核心(5GC)或某种其他类型的核心网络)；提供一个或多个云计算服务的云计算架构/平台；和/或其组合。作为示例，网络158和/或接入技术可包括诸如LTE、MuLTEfire和/或NR/5G之类的蜂窝技术(例如，如由无线电接入网络(RAN)节点130提供)、WLAN(例如，
)技术(例如，如由接入点(AP)130提供)，等等。不同的技术在不同的场景中表现出益处和限制，并且不同场景中的应用性能变得取决于接入网络(例如，WiFi、LTE等)的选择以及所使用的网络和传输协议(例如，传输控制协议(TCP)、虚拟专用网络(VPN)、多路径TCP(MPTCP)、通用路由封装(GRE)等)。
远程/云服务器160可表示一个或多个应用服务器、提供云计算服务的云计算架构/平台、和/或某种其他远程基础设施。远程/云服务器160可包括数个服务和能力180中的任何一个，诸如例如，ITS相关应用和服务、驾驶辅助(例如，绘图/导航)、内容供应(例如，多媒体信息娱乐流送)等等。
附加地，NAN 130与可向交通工具110提供任何数量的服务/能力180的边缘计算节点140(或边缘计算节点140的集合)共同定位，该服务/能力180诸如ITS服务/应用、驾驶辅助和/或内容供应服务180。边缘计算节点140可包括边缘网络或“边缘云”，或可以是边缘网络或“边缘云”的部分。边缘计算节点140还可被称为“边缘主机140”、“边缘服务器140”或“计算平台140”。边缘计算节点140可对资源(例如，存储器、CPU、GPU、中断控制器、I/O控制器、存储器控制器、总线控制器、网络连接或会话等)进行分区，其中相应的分区可包含安全性和/或完整性保护能力。缘节点还可通过隔离的用户空间实例(诸如容器、分区、虚拟环境(VE)、虚拟机(VM)、小型服务程序、服务器和/或其他类似的计算抽象)来提供多个应用程序的编排。边缘计算节点140可被实现在以下各项中：数据中心或云安装；规定的边缘节点服务器、企业服务器、路边服务器、电信中央局；或正在消费边缘服务而被服务的本地或对等的边缘处设备。边缘计算节点140可向交通工具110提供任何数量的驾驶辅助和/或内容供应服务180。边缘计算节点140可被实现在以下各项中：数据中心或云安装；规定的边缘节点服务器、企业服务器、路边服务器、电信中央局；或正在消费边缘服务而被服务的本地或对等的边缘处设备。可实现边缘计算节点140和/或边缘计算网络/云的此类其他边缘计算/联网技术的示例包括：多接入边缘计算(MEC)、内容交付网络(CDN)(也被称为“内容分发网络”，等等)；移动性服务提供商(MSP)边缘计算和/或移动性即服务(MaaS)提供商系统(例如，用于AECC架构)；星云边缘-云系统；雾计算系统；微云边缘-云系统；移动云计算(MCC)系统；中央局重新架构为数据中心(CORD)、移动CORD(M-CORD)和/或融合的多接入和核心(COMAC)系统；等等。进一步地，本文中所公开的技术可涉及其他IoT边缘网络系统和配置，并且其他中间处理实体和架构也可用于实施本文中的实施例。
1.操纵协调服务(MCS)实施例
已经开发了协作式智能运输系统(C-ITS)以实现交通安全和效率的提高并减少排放和燃料消耗。操纵协调服务(MCS)使邻近ITS-S(包括交通工具110和基础设施130之间)能够交换信息，该信息促进和支持自动化和连接的交通工具110的驾驶自动化功能。MCS的一个目标是在邻近的ITS-S之间交换促进和支持自动化和连接的交通工具的驾驶自动化功能的信息。因此，MCS支持ITS应用，这些ITS应用进而支持自动化驾驶功能和/或驾驶辅助功能。
具体而言，MCS使邻近V-ITS-S 110能够共享其操纵意图(例如，车道改变、车道通过、超车、加塞、漂移到自我车道中等)、规划轨迹、检测到的交通情况、ITS-S状态和/或其他类似信息。MCS在邻近交通工具之间提供操纵协商和交互，以实现安全、可靠、高效和舒适的驾驶。MCS可利用被称为操纵协调消息(MCM)的消息类型。MCM包括数据元素(DE)和/或数据帧(DF)的集合，以传输交通工具状态、轨迹和操纵意图。MCS帮助交通拥堵避免协调(例如，在交通工具由于其前方的平行慢速交通工具而在所有车道上均处于虚拟死锁状态的情况下)、交通效率提高(例如，并入公路、驶出公路、环形交叉口进入/驶出、确认交通工具的意图(诸如接近的交通工具的错误右转指示)等)、操纵中的安全增强(例如，安全且高效的车道改变、超车等)、智能交叉口管理、紧急轨迹协调(例如，在当障碍物、动物、VRU 116突然进入车道并且多于一个交通工具被要求就集体操纵规划达成一致时的情况下)、和/或诸如本文讨论的用例之类的其他用例。由于前方和其他接近(邻近)交通工具110尽可能提前表明其意图，MCS还可以通过避免频繁的硬中断来帮助增强用户体验。
在上述用例中，意外的紧急道路情况对组操纵协调和共识提出了一系列独特的挑战。在这种情况下，(一个或多个车道中的)若干交通工具需要重新计算紧急操纵变化(与其他交通工具的操纵不冲突)——要求这些交通工具在很短的时间内商定的集体操纵规划。在这些情况下待解决的一些挑战包括以下各项：
·由受影响交通工具(例如，检测到的物体/宠物/动物/儿童正后方的交通工具)采取的任何不协调的操纵行动可能导致与其他交通工具发生事故。另一个问题是，决定操纵和对其作出反应的时间非常有限。多个协调且有序的紧急操纵任务需要在短时间内由若干交通工具商定和执行。
·在检测到安全危急情况的情况下，用非常短的时间在若干交通工具之间找到商定的操纵规划(例如，多个邻近交通工具的多个协调且有序的紧急操纵任务)具有挑战性。可能无法在短持续时间内达成共识来避免(多个)潜在事故。
·标识要协调、在它们之间进行协商从而为其中每一者找到商定的操纵规划的交通工具的集合并随后采取商定的操纵行动——全部在短时间内。周期性的操纵协调消息可能不足以进行此类协作。可能需要若干操纵协调消息交换的事件触发的突发。需要消息内容和具体的协议细节，以及针对组协商的适当的消息交换和针对紧急操纵规划的共识。消息协商可能进行多个轮次，以决定最终的组操纵规划(GMP)。多个协调且有序的紧急操纵任务需要由若干交通工具商定和执行。
本公开提供了各实施例，以使得在检测到意外的安全危急情况(USCS)时紧急组操纵协调(EGMC)能够应对上述挑战。此类USCS/事件可能由于许多情况造成，包括：障碍物(例如，树枝、垃圾箱等)突然掉落在道路上；动物或儿童突然进入道路；物体突然从前面的交通工具上掉落；骑自行车的人突然从自行车上弹出等等。本文中的各实施例可以(i)标识需要协调以便处置检测到的USCS的邻近交通工具组，(ii)为短期紧急操纵协调组(EMCG)选择领导方(V-ITS-S 110或R-ITS-S 130)，(iii)在组之间协商并商定由组领导方协调的共同GMP，(iv)如果组成员未在时间期限内达成共识，则由领导方选择共同GMP；以及(v)执行商定或选择的共同GMP。GMP包括由各个组成员执行的一个或多个协调且有序的操纵任务/行动。本文的实施例还以分布式方式在没有选择领导方的情况下启用EGMC。实施例包括用于MCM的各种内容/信息，这些内容/信息在短期EMCG的成员之间交换。
尽管ETSI规划在该领域起作用，ETSI TR 103 578版本0.0.3(2018年10月)(“[TR103578]”)，但在邻近交通工具之间启用MCS尚未取得进展。现有技术参考文献中描述了一些用例，然而，未考虑交通工具组之间的紧急操纵协调来确保在意外的紧急路况下更安全的集体行动。
本文的实施例实现在检测到道路上的USCS的情况下邻近交通工具之间的操纵协调，以实现高效、安全和协调的自主驾驶环境。本公开包括在一组V-ITS-S 110之间进行紧急操纵协调(EMC)以确保在意外紧急道路状况的情况下更安全的集体行动的实施例。EMC是一种在安全危急情况检测的情况下用非常短的时间在若干交通工具之间找到商定的GMP(也称为“操纵协调策略”等)以采取协调操纵的方法。GMP是由相应ITS-S用于执行其相应操纵的机器可读指令(或用于生成此类指令的数据和/或程序代码)。在许多情况下(诸如道路上突然出现物体或障碍物时)，可能出现此类安全危急情况。
图2示出了检测USCS 201(也称为“紧急操纵协调事件”)的示例场景200。在此类USCS 201情况下，一个或多个车道中的若干交通工具110(例如，交通工具V1至V9)需要重新计算不与其他交通工具110的操纵冲突的紧急操纵变化。这些交通工具110之间的集体操纵规划可用于此目的，但此类集体操纵规划需要在很短的时间内达成一致来避免USCS 201。消息内容和具体的协议细节、以及针对组协商的适当的消息交换和针对紧急操纵规划的共识可用于避免USCS 201。消息协商可能进行多个轮次，以决定最终的GMP。多个协调且有序的紧急操纵任务需要由若干交通工具110商定和执行。在实施例中，可以选择领导方V-ITS-S 110(例如，当在紧急事件201附近可用的情况下，EGMC组的成员，和/或R-ITS-S 130)来协调GMP。EGMC实施例包括：第一实施例，在第一实施例中组成员充当组领导方；第二实施例，在第二实施例中R-ITS-S 130充当组领导方；以及第三实施例，在第三实施例中不选择领导方并且执行分布式操纵协调。
1.1.紧急组操纵协调(EGMC)实施例
1.1.1.EGMC实施例1
第一实施例涉及其中在检测到的意外安全危急情况(USCS)附近没有R-ITS-S 130并且V-ITS-S充当短期紧急操纵协调组的领导方的场景。在第一实施例中，每个V-ITS-S110与邻近的V-ITS-S 110、R-ITS S 130(以及VRUITS-S 117)交换周期性V2X消息，诸如例如，分散的环境通知消息(DENM)、基本安全消息(BSM)、协作认知消息(CAM)、集体感知消息(CPM)和/或其他类似消息。附加地或替代地，每个V-ITS-S 110还可以通过广播操纵协调消息(MCM)来周期性地共享规划操纵(例如，其操纵意图、规划轨迹、检测到的交通情况)。MCM可以具有若干容器，诸如(i)用于共享自我V-ITS-S 110的意图和规划轨迹的容器——操纵共享容器，(ii)用于共享检测到的情况/操纵的容器，(iii)用于实现V-ITS-S 110之间协调/协商的容器，诸如操纵协调/协商容器、以及图9所示的其他容器。在图9中，MCM管理容器提供了有关诸如生成消息的站类型、消息ID、分段信息等之类的消息的基本信息。站数据容器提供了有关始发V-ITS-S 110的信息。ITS PDU头定义用于定义消息类型和站/节点ID的标准数据帧(DF)。图9中的各种容器将在下文中进行更详细的讨论。
基于MCM的交换，在各实施例中，每个V-ITS-S 110和R-ITS-S 130维护邻近V-ITS-S 110的经更新的列表(例如，邻居列表)和与邻近V-ITS-S 110、来自BSM/CAM/CPM的感知到的环境有关的信息(位置、速度、航向等)；以及来自其MCM的邻近V-ITS-S 110的操纵信息。
当USCS 201出现时，一个或多个V-ITS-S 110基于其感知能力(诸如通过使用其机载传感器)来检测此类事件。作为示例，图2的交通工具V5可首先检测到事件。交通工具V5通过发送V2X消息(例如，具有检测到的情况/操纵容器的MCM、DENM、BSM、CAM、CPM等)立即向相邻的(多个)V-ITS-S 110、(多个)R-ITS-S 130和/或(多个)VRU ITS-S 117通知检测到USCS。交通工具V5也在消息中紧急地指示出EGMC的潜在必要性。
图3示出了根据第一实施例的示例EGMC程序300。在检测到USCS的情况下EGMC程序3被使用。在该示例中，检测到的USCS 201的邻近(或附近)没有R-ITS-S 130，并且首先检测到USCS 201的V-ITS-S 110充当短期EMCG(SL-EMCG)的领导方ITS-S 301。在图2的示例中，交通工具V5将充当领导方ITS-S 301，因为它是检测到USCS 201的第一个V-ITS-S 110，并且是SL-EMCG的领导方。
EGMC程序300从步骤1开始，在步骤1中，在ITS-S 301、ITS-S 302之间传输周期性的V2X消息(例如，BSM、CAM、CPM、MCM等)。在步骤2处，周期性MCM在ITS-S 301、ITS-S 302之间传输。在步骤3处，每个ITS-S 301、ITS-S 302维护关于邻近的(多个)ITS-S 301、ITS-S302的信息、关于来自获得的V2X消息的感知到的环境的信息；以及来自周期性MCM的邻居ITS-S 301、ITS-S 302的操纵。
在步骤4处，V-ITS-S 301是检测到其前面的USCS 201的第一个V-ITS-S，并且将充当组领导方301。在步骤5处，领导方301向任何相邻ITS-S 110、130、117(如果有的话)通知关于检测到USCS 201，并指示EGMC的潜在性。领导方301可以使用任何合适的V2X消息，诸如DENM、BSM、CAM、CPM、MCM等。相邻ITS-S 110、130、117中的一些或全部可构成协调组302。
在步骤6处，领导方301评估在没有协调的情况下单个操纵变化是否足够，并且如果是，则领导方301相应地执行(或触发)该单个操纵变化。否则，领导方301发起组协调，其中领导方301计算用于一个或多个GMP(也称为“操纵协调策略”等)的协商/执行的最大可用时间，标识要被包括在组中的ITS-S 302，挑选自身作为协调组的领导方301，等。在步骤7处，领导方301通知协调组302(或相邻ITS-S 302、110、130、117)关于使用协调组信息和领导方301的自选发起EGMC。在实施例中，领导方301可以使用合适的V2X消息(msg)(例如，事件触发(ET)MCM)或任何其他V2X msg(诸如本文讨论那些的V2X msg)。
在步骤8a处，领导方301开始采取诸如减速之类的行动，这些行动在协调之前可能发生，也可能不发生；确定候选组操纵规划(GMP)的集合(例如，包括1至Nmax个GMP，Nmax是GMP的最大数量)；计算每个规划的成本；根据计算出的成本和/或其他参数对候选GMP进行排序；并经由MCM发送第一偏好候选GMP以供协商。每个GMP包括针对协调组302成员中的一些或全部的一个或多个协调/有序紧急操纵任务。在步骤8b处，协调组302中的ITS-S开始采取诸如在协调之前可能发生或可能不发生的减速之类的行动；和/或评估在协商期间可为协调组302提供的当前操纵的可能变化集合。
在步骤9处，进行组操纵协商程序，包括步骤9a和9b。在步骤9a处，领导方301发送协商提议，其中领导方301提出候选GMP中的一个或多个。在实施例中，这可以按顺序(例如，根据计算出的成本和/或其他参数)包括最偏好的GMP，直到达成组共识(例如，达到N-最大-拒绝)。在实施例中，领导方301可以使用合适的V2X msg(例如，ET MCM或任何其他V2X msg(诸如本文讨论的那些V2X msg))来发送协商提议。在步骤9b处，协调组302的一个或多个成员使用合适的V2X msg(例如，ET-MCM或任何其他V2X msg(诸如本文所讨论的那些))发送协商响应。协商响应可包括接受/确认(ACK)所提供的候选GMP，或拒绝/否定(NACK)所提供的候选GMP。
可以使用合适的共识算法来选择合适的GMP。共识算法是用于在分布式进程或系统之间就单个数据值达成一致的过程。在一个示例中，多数投票或共识算法可被应用来选择GMP中的一个。多数投票涉及提供协商响应ACK(例如，“投票”)的每个节点，并且如果选择的GMP收到最多的投票(ACK)并且超过一半的协商响应是ACK，则可以使用该选择的GMP。或者，可以对单个GMP进行投票，其中使用收到半数以上投票并且收到最多投票的每个GMP。在其他实施例中，可以使用多数投票，其中使用收到最多投票的GMP，即使该GMP没有收到超过50％的投票。在其他实施例中，可以使用加权投票。在多数投票中，每个模型具有相同的投票权重，而在加权投票中，一个或多个GMP的重要性可以使用一个或多个权重因子来增加或减少。可以基于各种参数(诸如V-ITS-S参数和/或能力等)来选择权重因子。权重因子也可以基于各种设计选择和/或使用优化算法来选择。在一些实施例中，领导方可以通过使用决策机制或一些其他合适的选择算法来协助处置GMP冲突。可在其他实施例中使用其他共识算法，诸如例如，paxos共识算法、raft共识算法、Chandra–Toueg共识算法、相位王(PhaseKing)算法、锁步协议、平均子序列缩减(MSR)算法、工作证明(PoW)、利害关系证明(PoS)、烧损证明、活动证明、容量证明、拜占庭容错算法、实用拜占庭容错(PBFT)算法、量子拜占庭协议、基于Ripple协议的算法等中的一项或多项。
在步骤10处，如果共识达成，则选择达成一致的组规划。否则，领导方301基于在该点接收到的协商响应来从候选GMP集合中选择GMP。在步骤11处，领导方301将选择的GMP发送给协调组302并且按选择的GMP采取行动。在实施例中，领导方301可以使用合适的V2Xmsg(例如，ET MCM或任何其他V2X msg(诸如本文讨论的那些V2X msg))来发送选择的GMP。在步骤12处，协调组302中的ITS-S根据选择的GMP行动(例如，通过根据GMP执行相应操纵)。
在步骤13处，协调组302的成员使用合适的V2X msg(诸如例如，ET MCM)或任何其他V2X msg(诸如本文讨论的那些V2X msg)发送GMP执行确认。在步骤14处，领导方301使用合适的V2X消息(诸如例如，ET-MCM)或任何其他V2X msg(诸如本文讨论的那些V2X msg)向协调组302的成员发送解散协调组指示。
图4图示出根据第一实施例的针对意外紧急事件401的EGMC的另一个示例400。意外紧急事件401可能与图2的USCS 201相对应，其中交通工具110根据图3的EGMC程序300操作。
在图4的示例中(并且参考图3)，交通工具V5首先检测到事件401，并且通知邻近V-ITS-S 110(以及(多个)R-ITS-S 130和/或VRU-ITS 117，如果有的话)，并声明自己是短期EMCG(SL-EMCG)402的领导方301。如果R-ITS-S 130在此类意外紧急事件区域的覆盖范围内可用，则R-ITS-S 130可充当代替交通工具V5的领导方301(如下文实施例2所述)。如果多个V-ITS-S 110检测到事件并在其V2X消息中指示该事件，则首先(例如，基于承载此类指示的V2X消息的最早生成时间)生成具有此类指示的V2X消息的V-ITS-S 110被选择为领导方301。
领导方交通工具V5评估在没有协调的情况下单个操纵变化是否足够，并且如果是，则相应地执行操纵变化。否则，领导方交通工具V5在SL-EMCG 402内(或在交通工具V5的通信范围内，其也可由省略号402表示)为V-ITS-S 110发起组协调。对于组协调，领导方交通工具V5计算用于一个或多个GMP的协商和执行的最大可用时间，并标识要包括在SL-EMCG402中的V-ITS-S 110。交通工具V5标识要包括在SL-EMCG 402中的V-ITS-S 110，例如，通过标识邻近(或在交通工具V5的预定/预定义距离内)的V-ITS-S 110，其应参与协商和商定GMP，以避免或最小化基于事件401的潜在事故。
然后，领导方交通工具V5发送具有操纵协调/协商容器的V2X消息(例如，ET MCM)，以便向相邻V-ITS-S 110(例如，交通工具V1-V4和V6-V9)通知关于发起EGMC的信息、以及协调组(SL-EMCG)信息和领导方的自选(例如，交通工具V5的标识(ID)和/或其他参数)。协调组(SL-EMCG)信息可包括以下数据项中的一个或多个：组ID、事件检测时间、事件位置等)；成员ID；组的目的；领导方ID；用于GMP协商/执行的最大可用时间；和/或其他类似信息。在一些实施例中，组ID可以由领导方交通工具V5基于领导方ID和/或使用一些其他参数导出。在一个示例中，合适的散列函数可被应用到领导方ID，以产生组ID。在另一个示例中，时间戳、领导方ID、交通工具指纹信息/数据可被输入到散列函数以产生组ID。这些示例中的散列函数可输出一组/预定义数量的位或字符，而不考虑输入数据的尺寸和/或类型。
领导方V-ITS-S 110可能开始采取行动(或执行任务)，诸如有时在发起组协调之前是可以接受的减速。领导方交通工具V5确定可能的GMP集，其中每个规划指示若干组成员的多个协调且有序的紧急操纵任务集。领导方交通工具V5计算每个GMP的成本。然后，领导方交通工具V5按照偏好(或成本)的降序对这些GMP进行排序。
在一些实施例中，领导方交通工具V5可以避免可能涉及一个或多个连接的非自主V-ITS-S 110(例如，连接的V-ITS-S 110，但不是自主的V-ITS-S 110)以执行一些任务的GMP。附加地或替代地，此类GMP可以被分配较低的优先级/偏好(或更高的成本)。注意，此类连接的非自主V-ITS-S 110仍可通过某个人机接口(HMI)采取GMP行动，其中HMI向人类驾驶员展示行动。
当领导方交通工具V5指示由ET-MCM发起EGMC时，V-ITS-S 110中的部分可能(经由ET-MCM)做出响应，表明他们不愿意协调。领导方交通工具V5可能避免(或给予低优先级)GMP，这可能涉及一个或多个此类不协调V-ITS-S 110来执行一些任务。如果存在未连接的V-ITS-S 110，考虑到这些V-ITS-S 110将不知道紧急GMP，领导方交通工具V5可能计算GMP。
每个GMP包括协调序列的行动/任务，其中每个行动/任务由一个或多个V-ITS-S110按照GMP规定的顺序执行。每个行动/任务是由V-ITS-S 110执行的操纵或运动。协商的每个GMP(例如，确定的候选GMP中的一个或多个)可具有以下数据项中的一个或多个：组ID；GMP ID；领导方的偏好(例如，领导方的偏好GMP的GMP ID)；以及一个或多个规划任务；决策(例如，本规划的选择决策)；和/或其他类似信息。一个或多个规划任务中的每一个可包括以下信息中的部分或全部：轨迹、行动的V-ITS-S 110/组成员的ID、执行序列号、执行时间、对规划的其他任务的依赖性(或与其他(多个)任务的关系)。GMP可通过共识来选择、拒绝，或因对任何规划缺乏共识而由领导方选择。最初，决策将设置为“尚未决定”或指示GMP未被选择的一些其他值。
同时，其他组成员(非领导方成员)可能开始采取诸如在协调发生之前可能可接受的减速之类的行动。这些成员还评估在协商期间可为组协调提供的当前操纵中的可能变化集合。
领导方交通工具V5现在经由V2X消息(诸如具有操纵协调/协商容器的ET-MCM)向组402发送具有第一偏好GMP的协商提议。指示执行协商中的第一偏好GMP中的某些任务的V-ITS-S 110向领导方交通工具V5发送协商响应。协商响应可以包括以下数据项中的一个或多个：组ID；GMP ID；被拒绝或接受的指示符；响应V-ITS-S 110的ID；如果拒绝，拒绝以及拒绝的原因(例如，代码或值)。
如果被指示执行本规划中的某些任务(例如，第一偏好GMP)的所有V-ITS-S 110接受该规划，则协商完成并停止。否则，如果一个或多个组成员对该规划(例如，第一偏好GMP)存在分歧，领导方交通工具V5可提出2至Nmax个规划(其中Nmax是规划/GMP的最大数量)作为协商提议，直到就组规划达成共识或N-最大-拒绝个偏好GMP失败/被拒绝。
如果共识被达成，则选择商定的组规划。否则，领导方交通工具V5基于其迄今为止接收的协商响应(如果有)来选择GMP。在一些实施例中，当共识未被达成时，领导方交通工具V5可将更高优先级给予涉及由V-ITS-S 110在GMP选择期间仅在其自己车道上采取行动的规划。
领导方交通工具V5还经由V2X消息(诸如具有操纵协调/协商容器的ET-MCM)将选择的GMP发送给组402。被指示执行选择的GMP中的某些任务的全部V-ITS-S 110按照选择的GMP中规定的顺序采取经协调的行动。在图4的示例中，选择的GMP的行动/任务顺序可如下：
·在任务/时间(T)0时，交通工具V5准备紧急操纵规划选项(例如，确定GMP集合等)，与SL-EMCG 402协商，为SL-EMCG 402选择GMP，以及向SL-EMCG 402通知将关于选择的GMP。T0可能是也可能不是选择的GMP的一部分。
·在T1时，交通工具V1减速，准备好停止；交通工具V2减速；交通工具V3减速；交通工具V4减速，准备好停止；V5交通工具减速，准备好停止；交通工具V6减速；交通工具V8减速；而交通工具V9加速。
·在T2时，交通工具V7加速并在安全间距后移动到左车道，然后加速。
·在T3时，交通工具V5在安全间距后移动到中间车道。
·在T4时，交通工具V2加速；并且交通工具V6加速。
·在T5时，交通工具V1在安全间距后移动到中间车道；并且交通工具V4在安全间距后移动到中间车道
·在T6时，交通工具V5解散协调组402。
一旦组操纵协调完成(例如，在T6时)，交通工具V5通过在V2X消息(诸如具有操纵协调/协商容器的ET-MCM)中发送解散协调组指示，解散SL-EMCG 402。SL-EMCG解散指示可包括以下数据项中的一个或多个：组ID；解散指示；以及解散原因(例如，原因/状态代码或值)。图5示出了成功处置紧急操纵协调事件条件(例如，图4的USCS 401)后EGMC结果的示例500。
1.1.2.EGMC实施例2
第二实施例涉及在检测到的USCS附近有R-ITS-S 130，并且R-ITS-S 130充当短期操纵协调组的领导方的场景。在第二实施例中，大多数步骤类似于实施例1。一个区别在于，在USCS由V-ITS-S 110检测到并通知邻近(多个)V-ITS-S110/(多个)R-ITS-S 130后，R-ITS-S 130起领导方作用。由于V-ITS-S 110之间交换周期性V2X消息，因此V-ITS-S 110意识到R-ITS-S 130的存在。如果在预定义的时间内没有接收到来自R-ITS-S 130的诸如具有操纵协调/协商容器的事件触发(ET)MCM之类的V2X消息，则检测到USCS的第一V-ITS-S 110可以充当领导方，并如实施例1中所示发起EGMC。
图6示出了在根据第二实施例检测到USCS的情况下的示例EGMC程序600。在该示例中，在检测到的USCS 201附近存在R-ITS-S 130。在该实施例中，R-ITS-S 130充当SL-EMCG的领导方ITS-S 601。
EGMC程序600从步骤1开始，在步骤1中，ITS-S 601、ITS-S 602-1、ITS-S 602-2之间传输周期性的V2X消息(例如，BSM、CAM、CPM、MCM等)。尽管图6所示只有两个ITS-S 602-1、602-2，但应注意的是，可能有比该示例所示更多或更少的ITS-S 602。每个ITS-S 601、602-1、602-2维护有关邻近交通工具(例如，位置、速度、航向等)、来自合适V2X msg(例如，BSM、CAM、CPM等)的感知环境的信息；以及来自合适V2X msg(例如，MCM)的邻近交通工具的操纵信息。
在步骤2处，ITS-S 602-2是检测其前面的USCS 201的第一ITS-S。在步骤3处，ITS-S 602-2通知相邻的ITS-S 601、602-1和/或其他相邻的ITS-S(例如，V-ITS-S 110、R-ITS-S130和/或VRU-ITS-S 117)关于USCS 201的检测，并很快由RSU指示ECMC的潜在性。ITS-S602-2可以使用合适的V2X消息(例如，DENM、BSM、CAM、CPM、MCM等)通知相邻的ITS-S。
在步骤4处，领导方601发起组协调，这可能涉及计算用于GMP的协商/执行的最大可用时间；标识要包括在协调组中的ITS-S 602；挑选自身作为协调组的领导方601；和/或其他类似行动。在步骤5处，领导方601向邻近ITS-S 602(例如，协调组中的V-ITS-S 110)通知关于具有使用协调组信息和自选为领导方的EGMC的发起。领导方601可以使用诸如ET-MCM之类的合适的V2X消息和/或诸如本文所讨论的那些之类的某种其他V2X消息来通知邻近ITS-S 602。
在步骤6处，领导方601确定可能的GMP集合(例如，候选GMP集合)，其中每个GMP包括协调组成员ITS-S 602的一个或多个协调/有序的紧急操纵任务/行动。领导方601还可以计算每个GMP的成本，对GMP进行排序，并经由合适的V2X msg发送第一偏好GMP以供协商。领导方601可以使用诸如ET-MCM之类的合适的V2X消息和/或诸如本文所讨论的那些之类的某种其他V2X消息来提供GMP。在步骤7处，协调组成员ITS-S 602开始采取行动(诸如在协调发生之前可能或可能不可接受的减速)，评估在协商期间可为组提供的当前操纵的可能的变化集合，等等。在实施例中，步骤7由组中的全部成员执行(例如，在本示例中，ITS-S 602-1和602-2)。
在步骤8处，进行包括步骤8a、8b和8c的组操纵协商。8a.步骤8a包括由领导方601使用合适的V2X消息(例如，ET-MCM和/或诸如本文所讨论的那些之类的某种其他V2X消息)向协调组成员ITS-S 602发送协商提议。步骤8b是由成员ITS-S 602-1使用合适的V2X msg向其他成员ITS-S 602(例如，成员ITS-S 602-2)并向领导方601发送协商响应，并且步骤8c是由成员ITS-S 602-2使用合适的V2X msg向其他成员ITS-S 602(例如，成员ITS-S 602-1)并向领导方601发送协商响应。用于协商响应的合适的V2X msg可以是例如，ET MCM和/或诸如本文所讨论的那些之类的某种其他V2X消息。成员ITS-S 602和/或领导方601可以对步骤8的协商消息使用相同或不同的V2X msg。领导方601以与前面关于实施例1讨论的方式相同或类似的方式提出偏好的候选GMP中的一个或多个(例如，基于成本和/或其他标准，诸如本文讨论的那些)，直到组共识被达成(达到N-最大-拒绝)。
在步骤9处，领导方601确定共识是否被达成或是否需要进行GMP选择。如果共识被达成，则选择达成一致的GMP。否则，领导方601基于迄今为止的协商响应(如果有的话)来从候选GMP之间选择GMP，并且在步骤10处，领导方601将选择的GMP发送给成员ITS-S 602并对其采取行动。可使用合适的V2X msg(例如，ET MCM和/或诸如本文所讨论的那些之类的其他V2X消息)将选择的GMP发送给成员ITS-S 602。
在步骤11处，成员ITS-S 602中的每一者根据选择的GMP来行动(例如，根据选择的GMP执行或发起相应操纵)。在步骤12处，成员ITS-S 602中的一些或全部使用合适的V2Xmsg(诸如例如，ET MCM和/或诸如本文中所讨论的那些之类的某种其他V2X消息)向领导方601发送组规划执行确认(或GMP执行确认/ACK)消息，以指示成功的操纵变更/协调。成员ITS-S 602可使用相同或不同的V2X消息来进行GMP执行确认/ACK。在步骤13处，领导方601使用合适的V2X msg(诸如例如，ET-MCM和/或诸如本文所讨论的那些之类的某种其他V2X消息)基于GMP执行确认/ACK msg来发送解散协调组指示。
图7示出了根据第二实施例的针对意外紧急事件701的EGMC的另一个示例700。意外紧急事件701可能与图2的USCS 201相对应，其中交通工具110根据图6的EGMC程序600操作。在该示例中，在检测到的USCS 701附近存在R-ITS-S 130，并且R-ITS-S 130充当SL-EGMC的领导方。
在图7的示例中(并且参考图6)，交通工具V5在USCS 701出现或被检测到时，一个或多个V-ITS 110和/或(多个)R-ITS 130基于来自机载传感器和/或远程/外围传感器的传感器数据来检测USCS 701。在该示例中，假设交通工具V5首先检测到事件701。然后，交通工具V5通过发送V2X消息(例如，具有检测到的情况/操纵容器的MCM、DENM、BSM、CAM、CPM等)立即向相邻的V-ITS-S 110、(多个)R-ITS-S 130(和/或(多个)VRU ITS-S 117)通知检测到USCS 701。交通工具V5还在V2X msg中通过R-ITS-S 130指示EGMC的潜在必要性。然后，如图6所示，邻近(或接近)的R-ITS-S 130宣布自己为SL-EMCG的领导方，并执行实施例1中针对领导方所描述的其他操作。如果在预定义的时间内没有接收到来自R-ITS-S 130的诸如具有操纵协调/协商容器的ET-MCM之类的V2X消息，则检测到USCS的第一V-ITS-S 110 V5可以充当领导方，并如实施例1中所示地发起EGMC。在一些实施例中，实施例1可以是实施例2的回退程序。在图7的示例中，选择的GMP的行动/任务顺序如下：
·在任务/时间(T)0时，交通工具V5(检测到紧急操纵协调事件的第一个交通工具)通知RSU-1。R-ITS-S 130准备紧急操纵规划选项，与协调组成员(例如，SL-EGMC区域702内的ITS-S)协商，为协调组选择GMP，并将选择的GMP告知协调组成员。
·在T1时，交通工具V1减速，准备好停止；交通工具V2减速；交通工具V3减速；交通工具V4减速，准备好停止；V5交通工具减速，准备好停止；交通工具V6减速；交通工具V8减速；并且交通工具V9减速。
·在T2时，交通工具V7加速并在安全间距后移动到左车道；然后加速。
·在T3时，交通工具V5在安全间距后移动到中间车道。
·在T4时，交通工具V2加速；交通工具V6加速。
·在T5时，交通工具V1在安全间距后移动到中间车道；并且交通工具V4在安全间距后移动到中间车道。
·在T6时，R-ITS-S 130解散操纵协调组。
1.1.3.EGMC实施例3
第三实施例涉及在检测到的USCS附近不存在R-ITS-S 130并且操纵协调以分布式方式发生的场景。实施例3与实施例1类似，然而，在检测到USCS之后，在本实施例中没有为操纵协调选择明确的领导方。在本实施例中，以分布式方式执行操纵协调和协商。
图8示出了根据第三实施例的示例EGMC程序800。EGMC程序800用于以分布式方式检测USCS而无需明确的领导方选择的情况。EGMC程序800从步骤1、2和3开始，其中EGMC程序800中的步骤1、2和3分别与EGMC程序300中的步骤1、2和3相同或相似。
在步骤4处，ITS-S 801是第一个检测到其前面的USCS(例如，与图2的USCS 201相同或类似)的。在步骤5处，领导方801向任何邻近ITS-S 802(例如，ITS-S 110、130、117，如果有的话)通知关于检测到USCS 201，并指示EGMC的潜在性。ITS-S 801可以使用任何合适的V2X消息，诸如DENM、BSM、CAM、CPM、MCM和/或任何其他类似消息，诸如本文讨论的那些消息。
在步骤6a处，假设没有组协调(规划0)，ITS-S 801重新计算其(多个)操纵/(多个)轨迹，并开始按规划0行动。此外，假设组协调，则ITS-S801计算请求的轨迹/操纵规划(例如，规划1、规划2，…、规划Nmax(其中Nmax是操纵规划的最大数量))，计算用于针对GMP的协商/执行的最大可用时间，标识受请求的规划影响的ITS-S 802。与本文讨论的其他实施例类似，每个操纵规划/GMP包括针对选择的ITS-S 801、802的协调/有序的紧急操纵任务。在步骤6b处，邻近ITS-S 802开始采取行动(诸如在协调发生之前可能可接受或可能不可接受的减速)；评估在协商期间可提供的(多个)当前操纵的可能变化集合等。
在步骤7处，进行包括步骤7a、7b和7c的操纵协商。在步骤7a处，ITS-S 801使用合适的V2X msg(例如，ET MCM)向ITS-S 802发送协商请求。协商请求是针对当前操纵规划(例如，规划0)和一个或多个使用每个请求的规划影响的ITS-S 802请求的规划(例如，规划1、规划2、…、规划N_max)进行协调的请求。在步骤7b处，受(多个)请求的规划影响的ITS-S802评估并决定是否可以提供(多个)请求的操纵规划中的任何操纵规划。新提供的操纵规划也可被提出。在步骤7c处，(多个)协商响应由ITS-S 802使用合适的V2X msg(例如，ETMCM)发送以指示(多个)请求的操纵规划的接受或拒绝。
在步骤8处，如果全部受影响的ITS-S 802都接受了一个或多个请求的操纵规划，则由ITS-S 801选择(多个)请求的操纵规划中的一个并且协商停止。否则，新请求的(多个)操纵规划可由ITS-S 801基于新一轮次协商(步骤7)(多达N-最大-协商轮次)的协商响应中提供的操纵规划来计算。如果协商失败，则ITS-S 801保留规划0，并发送协商结束消息以及协商结果。
在步骤9处，如果协商成功，则ITS-S 801使用合适的V2X msg(例如，ET MCM)发送协商结果msg，包括或指示使用受影响的ITS-S 802选择的操纵规划。否则，协商结果msg携载规划0作为选择的操纵规划。在步骤10a处，ITS-S 801根据选择的操纵规划来行动(例如，执行一个或多个操纵任务等)，并且在步骤10b处，受影响的ITS-S 802(如果有的话)根据选择的操纵规划来行动(例如，执行一个或多个相应操纵任务等)。
在图8的示例中，以分布式方式执行操纵协调和协商。在第三实施例中，当USCS出现时，一个或多个V-ITS-S 110使用机载和/或远程传感器检测紧急操纵协调事件状况(例如，USCS)。
作为第三实施例的操作的示例，图2的交通工具V5首先检测到事件201，并且交通工具V5通过发送诸如MCM(例如，经由MCM的检测到的情况/操纵容器)、分散环境通知消息(DENM)、BSM/CAM或CPM之类的V2X消息立即向相邻的(多个)V-ITS-S 110/(多个)R-ITS-S130(和(多个)VRU ITS-S 117)通知关于USCS的检测。交通工具V5也在消息中紧急地指示EGMC的潜在必要性。假设没有组协调(规划0)，则交通工具V5重新计算其操纵/轨迹；在不等待组协调的情况下开始按规划0行动。组操纵协调和协商也将同时进行。假设可能的组协调，则交通工具V5还计算操纵协商请求的轨迹/操纵规划(规划1、规划2、……、规划Nmax)；计算用于针对操纵规划的协商/执行的最大可用时间；标识受请求的规划影响的V-ITS-S 110(例如，每个规划意味着一个或多个邻近V-ITS-S 110的协调/有序的紧急操纵任务)。
每个请求的规划可能包含以下数据项中的一个或多个：请求的GMP ID；请求方V-ITS-S110的ID(交通工具V5 ID)；具有每个任务的以下信息的规划任务：轨迹、行动方V-ITS-S 110/组成员ID、执行序列号、执行时间、对规划的其他任务的依赖性；和/或其他类似信息/数据。
同时，其他组成员(非领导方成员)可能开始采取行动，诸如在协调发生之前可以接受的减速。这些成员还评估在协商期间可为组协调提供的当前操纵的可能变化集合。
交通工具V5现在经由V2X消息(诸如(具有操纵协调/协商容器)的ET-MCM)向请求协调以更改其当前操纵规划(规划0)的组发送协商提议。协商提议携载规划0和使用每个请求的规划影响的V-ITS-S 110请求的规划(规划1、规划2、……、规划Nmax)。(多个)请求的规划的受影响的V-ITS-S 110评估并决定(多个)请求的规划是否可以接受/提供。也可由邻近V-ITS-S 110提供/推荐新的操纵规划。请求的(多个)操纵规划的受影响V-ITS-S 110经由诸如(具有操纵协调/协商容器的)ET-MCM之类的V2X消息发送接受或拒绝。协商响应可包括以下数据项中的一个或多个：拒绝或接受；作出响应的V-ITS-S 110 ID；如果被拒绝，拒绝原因；和/或其他类似数据项。
如果一个或多个请求的规划被所有受影响的V-ITS-S 110接受，则其中一个被选择并且协商停止。否则，新请求的操纵规划基于新一轮次协商(多达N-最大-协商轮次)的协商响应中提供的操纵规划来计算。如果N-最大-协商个轮次均协商失败，则V-ITS-S 110保留规划0并停止任何进一步的协商。交通工具V5经由诸如(具有操纵协调/协商容器的)ET-MCM之类的V2X消息发送协商结束消息以及协商结果。
如果协商成功，则协商结果携载使用受影响的V-ITS-S 110选择的操纵规划。否则协商结果携载规划0作为选择的操纵规划。选择的操纵规划可包括以下数据项中的一个或多个：选择的操纵规划ID；具有每个任务的以下信息的规划任务：轨迹、行动方V-ITS-S110/组成员ID、执行序列号、执行时间、对规划的其他任务的依赖性；选择原因–该规划的选择原因。其可以是被所有受影响的V-ITS-S 110接受、全部请求的规划被拒绝(在规划0选择的情况下)；和/或其他类似信息。交通工具V5和受影响的V-ITS-S 110(如果有的话)根据选择的操纵规划行动。
1.2.操纵协调消息(MCM)实施例
1.2.1.示例MCM格式
MCS可利用被称为操纵协调消息(MCM)的消息类型。MCM包括DE和/或DF的集合，以用于传输交通工具状态、轨迹和操纵意图。MCS有助于交通拥堵避免协调(例如，如果在全部车道上交通工具前方均存在平行慢速交通工具，则交通工具可能处于死锁)、交通效率提高(例如，并入公路、退出公路等)、智能交叉口管理、紧急轨迹协调(例如，当障碍物、动物、儿童突然进入车道，需要不止一个交通工具就集体操纵规划达成一致的情况下)等。由于前方交通工具和其他邻近交通工具尽可能提前表明其意图，因此操纵共享还可以通过避免频繁的硬中断而有助于增强用户体验。目前，还没有已知的解决方案来实现邻近交通工具之间的MCS(尽管ETSI已经开始了该领域的工作项目，参见例如，ETSI TR 103 578版本0.0.2(2018年10月)(“[i1]”))。
本公开提供了交通工具网络的MCS实施例。实施例包括MCM格式和结构、MCM内容的细节，以及以减少的通信开销生成和传输MCM的程序。实施例还包括由于将CPM和MCM一起携载的集成消息，这进一步节省了计算和网络资源。根据各实施例，MCS和MCM允许相邻站协调它们的预期操纵。
图9示出了根据各实施例的MCM格式900的示例。MCM格式900可以使用ASN.1(ITU-T推荐X.680)或使用一些其他合适的语言(诸如本文讨论的语言)来定义。与其他标准化消息格式类似，UPE可用于有效载荷的序列化。
如图9中所示，MCM包括称为ITS PDU头的段或部分，以及一个或多个强制性或任选容器。ITS PDU头是常见头，包括有关协议(例如，V2X RAT)版本/类型、消息类型和始发ITS-S的ITS-S ID的信息。ITS PDU头还定义了用于消息类型和站/节点ID的定义的标准DF和/或DE。每个容器由任选或强制性DE和/或DF的序列组成。MCM的开发消息格式可包括强制性和任选的DF/DE，以供实现站之间的操纵协调。MCM采用的DE和DF可取自ETSI CDD(参见例如，见ETSI TR 103 562版本0.0.15(2019年1月)(“[TR103562]”)和[TS102894-2])。除了ITSPDU头，MCM 900还包括各种MCM参数901，该参数901包括以下容器和子容器。
MCM管理容器提供有关消息(诸如始发站的站类型(例如，ITS交通工具和/或CA/AD交通工具、R-ITS-S 130、VRU ITS-S 117等))、消息ID、消息类型(例如，MCM、CPM或组合MCM-CPM)、MCM生成和传输方案(例如，周期性完整尺寸MCM、周期性增量MCM或事件触发MCM)、分段信息、站的参考位置的基本信息、和/或其他类似信息。
站数据容器提供有关始发站(例如，生成和发送MCM的站)的信息。除了MCM管理容器提供的常见信息外，任选站数据容器还提供有关始发站的更多具体信息。当始发站是交通工具时，站数据容器可以是始发交通工具容器，或者当始发站是R-ITS-S 130时，站数据容器可以是始发RSU容器(参见例如，[TR103562]第6.4节)。例如，始发交通工具容器可以包含始发交通工具的动态信息(参见例如，[TR103562]第6.4.1节)，并且始发RSU容器可被包括以提供对由地图消息等提供的标识号的参考(参见例如，[TR103562]第6.4.2节)。无论站类型如何，站可共享操纵和/或协助操纵协调。例如，(多个)R-ITS-S 130可以通过参与操纵协调来帮助交叉口处的紧急轨迹对准。
操纵共享容器可携载两个容器，包括操纵意图容器和规划轨迹容器。操纵意图容器可包括给定当前交通情况(诸如车道变化、高速公路合并等)下的(多个)预期行动的信息。规划轨迹容器包括用于执行预期操纵的信息。
操纵意图容器提供了一种共享站的(多个)规划意图的方法。如果没有其他操纵意图，站可以报告“跟随车流”等。站还可以按优先级顺序报告多个意图(例如，以较高优先级向左换车道，或者替代地如果左车道受阻，则向右换车道)。车道变化可包括，例如，车道通过、超车、加塞或合并、漂移到自我车道中等。可共享的车道变化信息的类型的示例如下：时间戳/请求时间；当前车道、目标车道、进入目标车道的预期时间；车道变化的原因；和/或感知信息。车道变化的原因可能包括例如，获得更快的行驶速度(左车道)、即将到来的公路出口(从中间车道或左车道移动到右车道)、并入到公路或其他类似道路上、离开公路；非计划的突然停车(例如，基于当前车道上检测到的物体/事故)等。
受影响区域的感知信息(诸如感知到的交通工具可能因车道变化而立即在新车道上受到影响)也可以被提供。例如，当站无法看到一些交通工具并且规划将车道改为被物体阻挡的同一目标车道时，感知信息可能有帮助。以此种方式，相邻站可以对看不见的交通工具发出警告。在一些实施例中，感知信息可以通过共享受站的操纵、相邻站的(多个)操纵和/或(多个)相邻站请求的操纵协调影响的区域的成本地图以与“成本地图容器”描述的相同或类似的方式被共享。成本地图可以基于站在当前时间感知到的成本，或预测的在特定未来时间(例如，在站打算在车道变化操纵下移动到新车道的未来时间)的成本。如果站在车道变化期间错过了盲点内的一些交通工具，则相邻站可以在查看站的成本地图后协助。
规划轨迹容器用于共享规划/预测轨迹，作为未来预定义时间内一个或多个意图的累积结果。站可以发送具有不同优先级的多个轨迹(例如，左车道变换的两个不同轨迹)。这有助于相邻交通工具之间的操纵协调。
检测到的情况/操纵容器提供特定的驾驶/交通情况，以及由始发站检测到或通过一个或多个接收到的MCM感知的相邻站的操纵。驾驶情况可以基于例如，来自机载传感器和/或非机载传感器(例如，RADAR、LIDAR、(多个)相机等)的传感器数据、来自其他站的协作消息等来检测。示例情况可包括：交通死锁，其中，如果在全部车道上交通工具/站前面均存在平行慢速交通工具，并且至少一个车道在死锁之前空闲，则交通工具/站可能处于死锁；交通事故；包括受影响区域的道路工程，诸如车道封闭、需要车道/交通合并和/或其他信息；安全危急紧急情况(例如，人员或动物进入道路)，可能包括受影响区域或受影响车道，并且操纵或影响可能包括所需的硬中断和/或其他信息；检测到的拥堵和原因，包括拥堵水平、拥堵类型、拥堵原因、受影响区域等；由机载传感器在道路上检测到的特定路况(例如，雨/冰导致的湿滑路段)；等。此信息的一些部分可能已经包含在诸如DENM等之类的其他消息中。
检测到的情况/操纵容器还提供关于由始发站检测到的相邻交通工具的操纵的信息，这些信息可以基于例如来自机载传感器和/或非机载传感器的传感器数据、从一个或多个相邻交通工具接收到的MCM等。在一些实施例中，仅包括相邻交通工具的危急操纵以减少开销。在一些实施方式中，一旦由机载(非机载)传感器感知到(多个)VRU ITS-S 117和非连接的交通工具，则站也期望共享(多个)VRU ITS-S 117和非连接交通工具的操纵。此外，(多个)VRU ITS-S 117也期望将其(多个)操纵意图共享给相邻站，以供进行操纵协调。然而，在此类情况下，在协调预期行动时，(多个)VRU ITS-S 117可以获得更高的优先级。
操纵协调容器包含有关协调发起/请求和响应的信息。在一些情况下，在按操纵采取行动之前，邻近的站可能需要协调并商定彼此的操纵。例如，针对单个交通死锁处置请求和响应，如果在全部车道上给定交通工具前面均存在平行慢速交通工具并且在死锁之前有空闲/开放车道，则给定交通工具/站可能处于死锁。另一个示例包括紧急轨迹协调请求和安全危急紧急情况处置(诸如当人或动物跳入道路时)的响应。
图10示出了根据各实施例的另一个示例MCM格式1000。MCM格式1000包括ITS PDU头、MCM 900的MCM参数901和分层成本地图容器。
分层成本地图容器包括受站的操纵、相邻站的操纵和由(多个)相邻站请求的操纵协调影响的区域的成本地图。如于2019年6月21日提交的美国临时申请第62/865,103号和于2020年6月10日提交的国际申请第PCT/US2020/038723号(统称为“[AC3302]”)中所讨论，成本地图(cost map)(或“成本地图(costmap)”)是包含用于路径规划的二维(2D)成本网格(或“成本值”)的数据结构。换句话说，成本地图表示交通工具、机器人或其他可移动对象周围的规划搜索空间。成本地图中的网格或单元值是与进入或行进穿过相应网格或单元相关联的成本值。成本地图用于导航或以其他方式行进通过填充有对象的动态环境。对于许多用例，诸如CA/AD交通工具和/或(半)自主机器人，行进路径不仅考虑了起点和终点，而且还取决于关于更大上下文的附加信息。有关路径规划器使用的环境的信息存储在成本地图中。传统成本地图(也称为“单片成本地图”)将所有数据(成本)存储在单个网格中。分层成本地图维护有序的层列表，每个层跟踪与特定功能相关的数据。然后，每个层的数据被累积到主成本地图中。在一些实现方式中，成本地图是基于网格的地图表示，其中每个单元携载成本(表示空闲或占用)和/或存在特定类型障碍物/对象/VRU的概率。交通工具可能遵循具有相同尺寸的单元表示的全局网格。交通工具在FoV中准备指定尺寸的矩形成本地图(例如，n个单元格乘以m个单元格，其中n和m是数字)。在各实施例中，当启用成本地图共享时，交通工具可以准备更大尺寸的成本地图或与交通工具自己使用的成本地图相同尺寸的成本地图。由于邻居位于不同的位置/车道和/或向不同的方向前进，因此共享成本地图可能需要更改成本地图的尺寸而不是准备自己使用的尺寸。
成本地图的每个单元中的“成本”或成本值表示导航通过该网格单元的成本。每个网格单元的状态是空闲、占用或未知中的一者。换句话说，成本值是指给定单元空闲(未占用)、被对象占用或未知的概率或可能性。此外，成本地图的“成本”可以是由站感知的在当前时间的成本和/或所预测的在特定未来时间(例如，在站打算在车道变化操纵下移动到新车道的未来时间)的成本。
在原始成本地图包含当前感知到的成本的情况下，其包含在MCM或CPM中，但并非同时包含在两者中来减少开销。然而，差异成本地图可以被包含在MCM、CPM中，或者同时被包含，以便快速更新成本地图。例如，如果成本地图更新由某个事件触发并且站被调度以进行MCM传输，则更新后的成本地图可以包括在MCM中。
如果站在车道变化期间无法观测盲点内的交通工具或其他物体，则相邻站可以在查看站的成本地图后协助。在这里，协助指的是发送MCM等协作消息，以指示存在看不见的交通工具/物体。
可以基于规划其操纵的交通工具来共享具有动态对象/相邻交通工具的单独层的分层成本地图。不同的层可基于目前/当前时间和车道变化完成时相邻交通工具/对象的位置来被添加到车道变化的分层成本地图。分层成本地图还可以考虑交叉口、指示是否允许交通工具改变车道的车道标志(例如，(多个)实线、(多个)虚线、双线等)、允许通常不准许的车道变化的状况(例如，前面有危险灯的停车交通工具、前方工程、临时车道关闭、前方发生事故等)等。其他因素(诸如车道变化期间交通工具前方的安全空间(例如，推荐的交通工具间距离/时间+警戒距离/时间))也影响成本地图的生成。这些因素可能取决于用户/乘客的选择。
成本地图可以基于机载和/或非机载传感器、集体感知(例如，来自相邻站的MCM)、至少非自主交通工具可能需要的其他交通工具的预测轨迹，以及由相邻交通工具或站共享的轨迹来生成。分层成本地图可以按照[AC3302]中的讨论进行构建，并且成本地图信息可以按照[AC3302]中的讨论在邻近交通工具之间共享。
在成本地图专用于未来特定时间，并且没有达到操纵的收敛的情况下，置信度水平层(参见例如，[AC3302])可被调节以反映由相邻站共享的多个轨迹及其优先级。例如，具有相邻站的较低优先级轨迹的成本地图像素可被视为具有基于站数量的给定置信度间隔的投射自由空间(轨迹优先级越高，则置信度水平越低)。
1.2.2.用于将CPM和MCM一起携载的集成/组合信息
在各实施例中，MCM可以与CPM合并，以使得可以使用共同(统一)管理容器和站数据容器。在此类实施例中，如果消息的生成、传输频率和/或周期不同，则可以添加标志或其他指示符来指示消息类型。例如，标志/指示符的一个值可指示消息仅包括(多个)MCM，标志/指示符的另一个值可指示消息仅包括(多个)CPM，而标志/指示符的又一个值可指示消息包括组合的MCM-CPM。
在各实施例中，集成消息用于使CPM和MCM能够联合传输。特别是，通过更改管理容器中的msgType(消息类型)字段，发射站可以向接收站指示该消息将携载CPM和MCM的组合参数。下面将描述该消息的格式。
图11示出了根据各实施例的集成CPM/MCM 1100的示例消息格式和结构。集成CPM/MCM 1100包括ITS PDU头、MCM 900的MCM参数901和分层成本地图容器，该分层成本地图容器可以与MCM 1000的分层成本地图容器相同或相似。如图11所示，除了图9和图10中的MCM字段/容器外，还添加了三个容器来携载CPM参数，包括传感器信息容器、感测数据容器和感知对象容器。
传感器信息容器携载相关的传感器信息参数，诸如传感器类型、传感器ID和/或站ID以及检测区域。在需要处理原始传感器数据的情况下，由接收站使用传感器信息容器中的信息。
感测数据容器携载由一个或多个机载(或非机载)传感器感知到的原始传感器数据。原始传感器数据包含最大量的有关特定传感器的FoV的信息。例如，“透视”和“FOV扩展”应用需要原始传感器数据或具有最小处理的原始传感器数据。携载原始传感器数据在无线电资源方面很昂贵。因此，如果资源可用，原始传感器数据可被携载以实现这些应用。
感知对象容器携载有关由站的机载传感器感知到的一个或多个对象的信息。此类信息的示例包括速度、方向、加速度和感知对象的边界。此外，感知对象容器提供感知到的对象的置信度水平(或成本值)。
附加地或替代地，传感器信息容器、感测数据容器和感知对象容器可以携载与[AC3302]中讨论的此类容器的信息相同或相似的信息。
图9、10和11中的MCM和/或CPM参数901/1101包括多个容器。当前的ETSI标准可以将各种容器定义为包括一系列任选或强制性数据元素(DE)和/或数据帧(DF)。然而，应当理解，任何特定标准的要求不应限制本文所讨论的实施例，并且如此，容器、DF、DE、值、行动和/或特征的任何组合在各实施例中是可能的，包括严格要求被遵循以便符合此类标准的容器、DF、DE、值、行动和/或特征的任何组合或者强烈推荐和/或与任选的元素一起使用或在存在/不存在任选的元素的情况下使用的容器、DF、DE、值、行动和/或特征的任何组合。MCM和/或集成MCM/CPM格式中包含的DE和DF基于ETSI通用数据字典(CDD)[TS102894-2]和/或利用CEN ISO/TS 19091中定义的某些元素。
1.3.轨迹共享技术
为了减少开销，实施例规定站可以使用各种技术来表示其轨迹以提高信令效率。此类技术的示例包括使用航点和/或参数表示。
航点是世界上任何点使用坐标单位的唯一地址，坐标单位诸如纬度和经度、GNSS/GPS坐标、USNG坐标、UTM网格坐标等。一系列航点可用于确定交通工具的特定轨迹，其中轨迹规划器定义平稳到达下一个航点的控制输入。
图12示出了一个示例，其中各种航点用于描述交通工具在弯曲路段中的轨迹。在图12的示例中，样条用于链接代表轨迹规划器的航点。术语“样条”指的是数据插值和/或(多个)平滑化函数。样条可以通过分段多项式函数表示线性投射的分段，该多项式函数可被修改以适应投射路径或地形地图/模型的约束。一个样条实现方式涉及直接在建模地形上拟合样条以遍历路径。另一个样条实现方式涉及生成分段连续路径(线性投射)并将曲线拟合到该路径。其他实现方式可以在其他实施例中使用。
参数表示涉及使用参数方程来表示构成曲线的点的坐标。在实施例中，参数表示可以是或包括Frenet–Serret标架(或简称“弗朗内特标架”)，其描述了在3D欧几里德空间中沿着连续可微曲线移动的粒子或对象的运动学属性。在这些实施例中，站轨迹主要通过轨迹的切线、法线和双法线单位(TBN)向量的导数来表示。图13示出了使用(多个)弗朗内特标架表示的交通工具轨迹的示例。
此外，轨迹表示的精度可基于基本驾驶条件进行选择。在这些实施例中，可以在效率与精度之间进行权衡。例如，以下条件或标准可触发每个轨迹的不同报告点：当前速度和/或相邻站速度(例如，速度越高，则每个轨迹的点数越多，以提高精度)；可能指示发生碰撞的概率的情况强度(例如，由于当前情况导致碰撞的概率更高，因此可能需要提高轨迹的精度来更好地进行操纵协调)；以及站类型，诸如CA/AD交通工具110、(多个)VRU ITS-S117、UAV、普通(非V2X)交通工具、R-ITS-S 130和/或其他站类型(例如，(多个)VRU 116可以挑选在每个轨迹上发送更多数量的点，以提供更好的精度)。
1.3.1.轨迹规划与收敛
一旦(多个)ITS-S接收其邻居的预期操纵列表，则任何冲突操纵和/或给定轨迹上的收敛都可能得到解析。为了实现这一点并确保安全，实施例包括用于分布式协作轨迹解析的基于有序成本的技术。图14a和图14b示出了根据各实施例的轨迹规划和收敛机制的示例过程1400。在各实施例中，基于有序成本的技术(例如，过程1400)可包括站排序(参见例如，图14a)、(多个)相邻/邻近站行动估计(参见例如，图14a)和行动选择(参见例如，图14b)，下文将对每一项进行描述。
1.3.1.1.站排序
参考图14a，过程1400的站排序部分包括操作1405、1410和1415。在操作1405处，自我ITS-S创建所有检测到的(多个)ITS-S以及本地/自我ITS-S(例如，正在创建优先级列表的ITS-S)的优先级列表、表或数据库对象。创建优先级列表可包括计算由每个站共享的主操纵的操纵增益分数(MGS)。MGS可以是通过避免与其他站、交通工具或(多个)VRU ITS-S117发生事故而实现的增益的值或其他类似表示、和/或具有不同分数的速度的增益。在计算MCS后，自我ITS-S根据每个站的MGS，按降序对具有检测/共享轨迹的全部站进行排序。
如果两个或多个站之间存在优先级、排名或分类联系，则自我ITS-S基于其站类型(例如，VRU ITS-S 117、UAV、非ITS交通工具/站等)对站进行优先级排序(或在优先级列表中排名/分类更高)，其中每个站类型可能具有预定义或配置的优先级，并且在优先级列表中，具有更高优先级站类型的联系中的站的排名或分类高于受联系约束的其他站；自我ITS-S基于相对于当前站的源位置对站进行优先级排序(或在优先级列表中排名/分类更高)；和/或自我ITS-S对具有最低ID的站进行优先级排序(或在优先级列表中排名/分类更高)。
在操作1410处，自我ITS-S创建/构建通过机载(或非机载)传感器检测到和/或在MCM/CPM中接收到的全部主轨迹和替代轨迹的预期的操纵列表、表或数据库对象。在各实施例中，该列表的顺序遵循优先级列表的顺序。在操作1415处，自我ITS-S标识/检查本地预期轨迹并定义texecution(t执行)，其表示执行本地预期轨迹加上预定义或配置的裕度所需的时间。操作1415还可能涉及从优先级列表中删除其轨迹不在texecution内的站，并从操纵列表中删除其相对应的轨迹。
1.3.1.2.相邻/邻近站(多个)行动估计
仍然参考图14a，在过程1400的站排序部分之后，自我ITS-S继续到过程1400的(多个)相邻/邻近站行动估计部分，该估计部分从操作1420开始，其中自我ITS-S确定优先级是否大于自我ITS-S的优先级(本地节点优先级)，如果不是，则自我ITS-S继续到过程1400的主动选择部分。否则，自我ITS-S继续进行过程1400的(多个)相邻/邻近站行动估计部分。
对于优先级列表中的每个ITS-S直到自我ITS-S被达到，(多个)相邻/邻近站行动估计涉及：标识主轨迹是否与主动轨迹列表中的任何轨迹相交，该轨迹最初可能为空(操作1425)。如果未标识/检测到交叉点，则将主轨迹移动到选择的轨迹列表(操作1440)。如果标识/检测到交叉点，则自我ITS-S检查替代轨迹中的任一个是否与主动轨迹列表中的任一个轨迹相交(操作1430)。如果未标识/检测到替代轨迹的交叉点，则将替代轨迹移动到选择的轨迹列表(操作1440)。如果所有替代轨迹均与选择的轨迹列表中的轨迹相交，则自我ITS-S假设ITS-S将选择紧急停止，预测相对应的轨迹(操作1435)，并且将该相对应的轨迹移动到选择的轨迹列表(操作1440)。一旦在优先级列表中达到自我ITS-S，则自我ITS-S停止。
1.3.1.3.行动选择
参考图14b，过程1400的行动选择部分包括操作1441-1455。根据过程1400(图14a)的(多个)相邻/邻近站行动估计部分，在操作1445处，自我ITS-S确定主本地轨迹是否与主动轨迹列表中的任一个轨迹相交。如果未标识/检测到交叉点，则在操作1441处，自我ITS-S将主轨迹移动到选择的轨迹列表，并在随后的MCM传输中宣告选择的轨迹。
如果在操作1445处标识/检测到交叉点，则在操作1450处自我ITS-S检查替代轨迹是否与主动轨迹列表中的任一个轨迹相交。如果未标识/检测到替代轨迹的交叉点，则在操作1441处，自我ITS-S将替代轨迹移动到选择的轨迹列表，并在随后的MCM传输中宣告选择的轨迹。
如果在操作1450处，所有替代轨迹均与选择的轨迹列表中的轨迹相交，则在操作1455处，自我ITS-S挑选紧急停止，预测相对应的轨迹，将该相对应的轨迹移动到选择的轨迹列表，并在随后的MCM传输中宣告选择的轨迹。
1.4.MCM分发方面
实施例包括MCM生成和传输技术，用于在邻近交通工具/站之间交换MCM，以进行操纵协调，其通信开销低于现有/传统方法。在一些实施例中，更短的消息尺寸和更低的传输频率用于最小化信道利用率，从而减少通信/信令开销。附加地或替代地，在一些实施例中，避免MCM广播、和/或使用单播/群播MCM传输来减少与相邻/邻近站上的接收MCM相关联的负担(例如，计算和联网/信令资源消耗)。对于实现半双工无线电的相邻/邻近站，这些负担的减少可能非常重要。此外，MCM的单播/群播传输可允许相邻/邻近站同时接收MCM和发送数据，这对具有半双工无线电的相邻/邻近站有利。这些实施例类似于[AC3302]中讨论的实施例，并且可以如下所示：
1.4.1.MCM生成和传输实施例
1.4.1.1.MCM的周期性广播
第一实施例包括MCM的周期性广播。在该实施例中，使用周期性TMCM生成周期性MCM(或推送以供传输到合适的V2X RAT实体和/或通信电路系统)，其中TMCM在由MCS实体提供的最小周期性参数(TMCM_Min)与最大周期性参数(TMCM_Max)之间选择(参见例如，图15)。连续MCM生成事件的开始之间经过的最短时间可等于或大于TMCM。周期性TMCM可限制为TMCM_Min≤TMCM≤TMCM_Max，其中TMCM_Min＝100ms并且TMCM_Max＝1秒或1000ms。
周期性TMCM和/或周期性参数可以基于各种因素/参数来确定，各种因素/参数诸如网络拥塞级别(例如，基于信道繁忙率、信号强度/质量测量、干扰测量等)、(多个)感知对象的质量(置信度)级别、感知对象的安全相关性(例如，需要更频繁传输的行人、移动物体/生物的检测)、地理定位、节点密度(例如，如优先级列表、预期操纵列表等所示)、当前或预测的可用通信资源、(多个)通信资源选择方案，和/或其他类似因素、条件或参数。
例如，如果(多个)网络/信道高度拥塞，则可以选择等于或接近TMCM_Max的TMCM。网络拥塞和/或信号强度/质量可以根据当前使用的V2X RAT进行测量，并且测量/确定可被提供给设施层中的MCS实体，以选择TMCM。当估计网络/信道拥塞估计时，MCS实体可以附加地或替代地使用历史数据。例如，MCS实体可以基于来自较低层的测量来存储历史网络/信道拥塞数据，并在估计当前网络拥塞和/或信道质量时使用该历史数据。附加地或替代地，MCS实体也可以通过滑动窗口存储已知周期性消息(例如，hello/CAM/BSM消息)在网络中的成功率历史记录，在滑动窗口中，此类周期性消息的周期性可以从相邻/邻近站传输中导出。来自邻居的此类消息的接收成功率可以提供当前网络拥塞的级别(置信度)。在另一个示例中，可以基于交通工具/站所在的地理区域(例如，RAU、TAU等)来选择或确定TMCM，诸如在繁忙的交叉口附近或野生动物多发区，其中可以选择较短的TMCM以更快地检测任何潜在的安全危急情况。可以组合上述任何示例，和/或TMCM可以基于前面提到的不止一个因素来选择。
当实施的V2X RAT为ITS-G5时，周期性TMCM可根据ETSI TS 102 724版本1.1.1(2012年10月)中规定的DCC信道使用要求进行管理。参数TMCM应由MCS实体以毫秒为单位提供。如果MCS实体为该参数提供的值高于TMCM_Max，则TMCM可设置为TMCM_Max；并且如果该值低于TMCM_Min或如果该参数未被提供，则TMCM可设置为TMCM_Min。参数TMCM表示连续MCM生成事件之间经过的时间的当前有效上限。
当实施的V2X RAT是3GPP C-V2X(例如，通过PC5接口)时，可以根据ETSI TS 103574版本1.1.1(2018年11月)中接入层定义的拥塞控制机制来管理周期性TMCM。
1.4.1.2.以减少的通信开销的MCM的周期性广播
在多个站传输或广播MCM的情况下，可能传输/广播关于站操纵的冗余和不必要的频繁更新，这增加网络信道负载以及对操纵协调几乎没有好处。高信道负载可能导致MCM的频繁损耗，这进而可能降低MCS的性能。为了减少通信开销，可以以较低的频率广播周期性MCM，和/或可以以减少的消息(有效载荷)尺寸生成周期性MCM。这些减少尺寸的MCM可称为增量MCM或差量MCM。
在一个实施例中，周期性完整尺寸MCM可以以第一频率广播或传输，完整尺寸MCM的传输/发射之间的间隙用增量(差量)MCM填充，以保持合理或阈值水平的操纵协调。在该实施例中，增量(差量)MCM仅包括自先前MCM传输以来改变的信息/数据。以此方式，增量(差量)MCM可能比前面讨论的完整尺寸MCM携载更少的信息/数据。
为了减小消息尺寸，MCS可以省略满足预定义冗余缓解规则的上述MCM容器的子集。例如，与之前的完整尺寸MCM相比，增量(差量)MCM可能只包括经更改的/差量分层成本地图、操纵意图或规划轨迹的更改和/或之前发送的操纵协调请求/响应的更新。此外，邻近交通工具/站可能在其MCM中有大量重叠内容(例如，检测到的驾驶情况/容器、检测到的邻居的操纵容器和分层成本地图容器中的内容)，因为这些交通工具/站可能位于同一地理区域，因此，可以实行与[AC3302]中讨论的程序类似的程序以减少潜在的重叠，而不影响系统可靠性以及到达相邻/邻近交通工具/站的能力。
在一些实施例中，当观察到的网络信道负载(例如，信道忙比、信号强度/质量测量等)高于阈值L_冗余(L_Redundancy)时，发射站可以启用冗余缓解技术。否则，MCM可包括MCS根据MCM生成规则选择的全部MCM容器。
在一个示例中，冗余缓解技术可包括基于频率的冗余缓解规则，其中，在每个MCM生成事件上，发射站分析其在具有长度W_冗余(W_Redundancy)的最近时间窗口期间从远程站接收的MCM的历史。附加地或替代地，发射站可以分析在最近时间窗口W_冗余期间发射到远程站的MCM的历史。如果包括关于相同操纵的信息的历史MCM数量超过阈值N_冗余，则基于频率的冗余缓解规则导致MCS从要生成的新MCM中忽略MCM容器。只有当发射站能够以高于阈值C_冗余的置信度将历史MCM中的MC数据与本地存储的MC数据相关联时，历史MCM才可以被认为包括关于相同操纵的信息。
在另一个示例中，冗余缓解技术可包括基于置信度的冗余缓解规则，其中，在每个MCM生成事件上，发射站分析其在具有长度W_冗余的最近时间窗口期间从远程站接收(和/或发送到远程站)的MCM的历史。如果(i)任何历史MCM包括关于相同操纵的信息，以及(ii)这些历史MCM中MC数据的最大置信度(例如，前面讨论的MGS)高于发射站的本地MC数据的置信度，则基于置信度的冗余缓解规则导致MCS从要生成的新MCM中省略MCM容器。
1.4.1.3.事件触发的MCM广播(EV-MCM)
第三实施例包括事件触发的MCM广播(EV-MCM)。在检测到安全危急驾驶情况/场景的情况下，站可能需要立即修改并共享其操纵信息。它可能需要立即、及时地发起与相邻/邻近交通工具的操纵协调/协商。在这些实施例中，至少利用安全危急操纵意图信息和/或安全危急轨迹信息立即生成并传输EV-MCM。如果需要，该消息还可用于通过操纵协调容器发起操纵协调。在一些实施例中，除了周期性MCM之外，还可以传输EV-MCM。例如，EV-MCM可以在周期性TMCM期间(例如，在周期性MCM传输之间)和/或在周期性MCM传输之前或之后直接传输。
1.4.1.4.MCM的单播或群播传输
第四实施例包括MCM的单播或群播传输。广播消息(例如，MCM传输)可能对接收MCM的站造成负担，如前面所讨论的，这是因为接收站可能无法在接收广播MCM的同时发送MCM。因此，在该实施例中，只要可能，站可以挑选或以其他方式确定将MCM作为单播/群播传输来发送，以减少相邻/邻近站的通信负担。在该实施例中，ETSI TS 102 636-3版本1.1.1(2010年3月)中规定的点对多点通信可用于发送MCM和/或CPM。
1.5.MCM生成方面
只要MCS是活跃的，MCM生成就由MCS管理。MCS激活可能因不同的站类型而异。对于交通工具站，MCS可通过站激活而激活，并且当站停用时，MCS可终止。
MCM生成事件导致一个MCM的生成。MCM生成过程可涉及一个或多个子过程，包括用于填充MCM的各个MCM容器的子过程，以及在一旦消息的尺寸超过预定义阈值的情况下用于MCM分段的另一个子过程。如前所述，MCM生成过程的执行速度不比每个TMCM快，每个TMCM可通过DCC算法进行调整以防止信道过度使用。附加地或替代地，如前所述，在检测到触发事件时执行MCM生成过程。在一些实施例中，MCM可以由于超过允许的MCM尺寸而被分割。生成的MCM可以按照[TR103562]第4.35节和/或附录D中讨论的相同或类似方式进行分割。一旦MCM(或MCM段)被生成，则它将返回到主过程以生成MCM，然后主过程更新与该MCM生成事件相对应的时间戳并将(多个)MCM传递到较低层以供进行传输。
1.6.示例MCM内容
下文提供了MCM的各种容器和字段描述的内容，包括各种容器和/或子容器，包括用于实现MCM的DE和/或DF。表1.6-1示出了根据各实施例的DE和DF的示例，其示出了MCM(操纵协调消息)的示例ASN.1表示。示例MCM可能遵循SAE国际“专用短程通信(DSRC)消息集词典”J2735_201603(2016年3月30日)中的消息格式。
表1.6-1：操纵协调消息--操纵协调消息的根数据帧
/*MCMManagementContainer提供有关消息的基本信息，诸如生成消息的站类型、消息类型(例如，MCM/CPM)、消息ID、周期性完整尺寸MCM、周期性增量或事件触发的MCM、分段信息等；
StationDataContainer提供有关始发交通工具的信息。大多数情况下，发送MCM的站类型将是交通工具。然而，我们预计RSU和其他VRU在未来可能是站类型——共享操纵或帮助操纵协调(诸如RSU可能通过参与操纵协调来帮助交叉口处的紧急轨迹对准)。
CPM(集体感知消息)和MCM(操纵协调消息)可以合并，以便使用共同的ManagementContainer和StationDataContainer。如果生成/传输频率/周期不同，则可向组合/合并的CPM/MCM添加标志或指示符，以指示消息类型(例如，仅MCM、仅CPM、MCM-CPM组合)。
ManeuverSharingContainer有两种容器类型——一种(操纵意图容器)用于携载站的一个或多个意图(车道变化、公路并道、公路出口、右转/左转、硬中断，其中一种或多种合在一起)，而另一种(规划轨迹容器)用于携载规划/预测轨迹。
detectedSituationsManeuversContainer包含由站检测到的特定驾驶/交通情况以及情况的详细信息。这些情况可以基于机载传感器和来自其他站的协作消息进行检测。示例情况可以是(i)单个交通死锁-如果在全部车道中在交通工具/站前方均存在平行慢速交通工具(车道之前是空闲的)，则交通工具/站可能处于死锁，(ii)事故，(iii)道路工程，(iV)安全危急紧急情况——动物跳上道路，(v)检测到的拥塞和原因(包括拥塞级别、拥塞类型、拥塞原因、受影响区域等)等。此外，它还包含站(通过机载传感器或通过接收邻居的MCM消息)检测到的邻居的一个或多个操纵。我们可能只包括邻居的危急操纵以减少开销。
ManeuverCoordinationContainer:在一些情况下，在对操纵采取行动之前，邻近的站可能需要协调并商定彼此的操纵。该容器包含有关此类协调发起/请求和响应的信息。例如，单个交通死锁处置请求/响应；针对安全危急紧急情况处置的紧急轨迹协调请求/响应等。
LayeredCostMapContainer包括受站自身的操纵、邻居的操纵和由邻居请求的操纵协调影响的区域的成本地图。成本地图可以是由站感知的在当前时间的成本，或所预测的在特定未来时间(例如，在当站打算在车道变化操纵下移动到新车道时的未来时间)的成本。如果站在车道变化期间错过了一些盲点交通工具，则邻居可以在查看站的成本地图后进行协助。
*/
managementContainer McmManagementContainer,
stationDataContainer StationDataContainer OPTIONAL,
maneuverSha ringContainer ManeuverSharingContainer OPTIONAL,
detectedSituationsManeuversContainer SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Situations))of DetectedSituationsManeuvers OPTIONAL,
maneuverCoordinationContainer ManeuverCoordination OPTIONAL,
layeredCostMapContainer LayeredCostMap OPTIONAL,
...
}
McmManagementContainer ::＝SEQUENCE{
msgType MsgType OPTIONAL,/*如果我们将MCM和CPM结合起来，则被需要。被添加以指示消息类型(仅CPM、仅MCM、MCM-CPM组合)消息等*/
stationType StationType,/*大多数情况下，发送MCM的站类型将是交通工具。然而，我们预计RSU和其他VRU在未来可能是站类型*/
referencePosition ReferencePosition,
mcmTagID McmTagID OPTIONAL,/*一种消息ID。如果MCM消息需要分段，例如由于空中接口对最大分组尺寸的要求，则可以使用该ID进行MCM分段。该标志还可以用作在其上已经生成增量MCM的参考完整尺寸MCM*/
mcmSegmentInfo McmSegmentInfo OPTIONAL,/*在由于消息尺寸限制而需要将用于MCM传输的数据拆分为多个消息的情况下，描述分段信息。在该情况下，单个MCM可以分成两个或多个MCM段。至少，它在单播/群播MCM共享更大消息的情况下是有用的*/
periodicEventTriggered PeriodicEventTriggered,/*指示周期性或事件触发的(一次)MCM生成*/
fullSizeIncremental FullSizeIncremental,/*指示MCM中的完整尺寸或增量/差量内容*/
referenceFullSizeMCMforIncremental
ReferenceFullSizeMCMforIncremental/*已相对于其生成此增量MCM的最后一个完整尺寸MCM的MCMTagID。*/
}
McmSegmentInfo::＝SEQUENCE{
totalMsgSegments SegmentCount,
thisSegmentNum SegmentCount
}
SegmentCount::＝INTEGER(1..127)
StationDataContainer::＝CHOICE{
originatingVehicleContainer OriginatingVehicleContainer,
originatingRSUContainer OriginatingRSUContainer,
...
}
OriginatingVehicleContainer::＝SEQUENCE{
heading Heading,
speed Speed,
vehicleOrientationAngle WGS84Angle OPTIONAL,
driveDirection DriveDirection DEFAULT forward,
longitudinalAcceleration LongitudinalAcceleration OPTIONAL,
lateralAcceleration LateralAcceleration OPTIONAL,
verticalAcceleration VerticalAcceleration OPTIONAL,
yawRate YawRate OPTIONAL,
pitchAngle CartesianAngle OPTIONAL,
rollAngle CartesianAngle OPTIONAL,
vehicleHeight VehicleHeight OPTIONAL,
trailerData SEQUENCE SIZE(1..2)OF TrailerData OPTIONAL,
vehicleLength VehicleLength OPTIONAL,
vehicleWidth VehicleWidth OPTIONAL,
lanePosition LanePosition OPTIONAL,/*右车道、中间车道、左车道等信息*/
...
}
ManeuverSharingContainer::＝SEQUENCE{
maneuverIntentionContainer SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Intentions))ofManeuverIntention OPTIONAL,
plannedTrajectoryContainer SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Trajectories))ofPlannedTrajectory OPTIONAL,
...
}
ManeuverIntention::＝SEQUENCE{
intentionType IntentionType,/*车道变化(车道通过、超车、加塞、漂移到自我车道中)、公路并道、公路出口、硬中断、其他*/
safetyCritical SafetyCritical OPTIONAL,/*指示当前操纵是否由于安全危急情况*/
timeofrequest Timeofrequest OPTIONAL,
currentLane CurrentLane OPTIONAL,
targetLane TargetLane OPTIONAL,/*例如在车道变化期间*/
intendedTimeToEnterTargetLane IntendedTimeToEnterTargetLane OPTIONAL,
reasonForLaneChange ReasonForLaneChange OPTIONAL,/*为了去往快车道/左车道；出口到了所以需要从中间车道或左车道移动到右车道，前面有危险警告灯的停止的交通工具、前方工程、临时车道关闭、前方发生事故等*/
impactedVehiclesList SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Neighbors))VehicleIDOPTIONAL,/*感知到的交通工具可能立即受到规划操纵意图的影响。这是有帮助的，诸如，如果站没有看到被例如大卡车遮挡的一些交通工具(也规划将车道改为相同的目标车道)，相邻站可以警告它*/
impactedAreabyThisManeuver ImpactedAreabyThisManeuver OPTIONAL,/*交通工具在其内可能受到规划操纵影响的地理区域。可以被指定为区域(矩形、圆形、多边形等和/或车道和方向(如果是除数，则其他方向不受影响))*/
currentPerceivedCostMap LayeredCostMap OPTIONAL,/*例如在车道变化、合并期间被需要。这有助于邻居了解站是否错过了看到一些交通工具/风险。例如，交通工具可能看不到被可能也正驶入目标车道的卡车阻挡的另一个交通工具*/
predictedCostMapAtTimeEnteringTargetLane LayeredCostMap OPTIONAL,/*例如在车道变化、合并期间被需要。这有助于邻居了解站是否错过了一些交通工具/风险。例如，交通工具可能看不到被可能也正驶入目标车道的卡车阻挡的另一个交通工具*/
}
PlannedTrajectory::＝SEQUENCE{
timeOfGeneration TimeOfGeneration,
/*规划的短期(比如接下来10秒)驾驶路径的其他参数：我们需要进行定义。例如，路径的(地理点、时间点)以及其他细节(加速/减速、时间点)(速度、时间点)、速度(平均值、最小值、最大值)、(左转/右转开始/结束、时间点)、(车道变化、时间点)、轨迹的方向变化次数、跟随轨迹所需的转向输入量、跟随轨迹所需的加速度的量等*/
executionDuration ExecutionDuration Optional,/*执行预期轨迹所需的持续时间，用于判断信息的相关性*/
executionScore ExecutionScore Optional,/*描述了如果执行规划的轨迹则可以实现的增益*/
associatedManeuverIntentionList SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Intentions))ofIntentionType OPTIONAL,/*包括在规划的轨迹中考虑的操纵意图的列表。*/
trajectoryDescriptionList(SIZE(1..NMax_Intentions))ofTrajectoryDescription OPTIONAL,
/*包括规划的轨迹的列表。*/
associatedManeuverCoordinationRequestList SEQUENCE(SIZE(1..NMax_ActiveCoordinations))of
maneuverCoordinationRequestId OPTIONAL,/*规划轨迹可能已作为来自一个或多个邻居的操纵协调请求的响应而被生成。*/
...
}
TrajectoryDescription::＝SEQUENCE{
/*它包含规划轨迹的描述。*/
trajectoryRepresentationType TrajectoryRepresentationType/*航点或弗朗内特标架或实际地理点*/
averageAcceleration AverageAcceleration Optional,
averageSpeed AverageSpeed Optional,
fernetFrameContainer fernetFrameContainer Optional,
geoPointsContainer(SIZE(1..NMax_GeoPoints))of PointsContainerOptional,
wayPointsContainer SEQUENCE(SIZE(1..NMax_WayPoints))ofPointsContainer Optional,
...
}
fernetFrameContainer::＝SEQUENCE{
/*它包含规划轨迹的描述。*/
tangentDerivative TangentDerivative,
normalDerivative NormalDerivative,
binormalDerivative BinormalDerivative,
...
}
GeoPointsContainer::＝SEQUENCE{
/*它包含规划轨迹的描述。*/
xCoordinate XCoordinate,
yCoordinate YCoordinate,
zCoordinate ZCoordinate,
projectedTimeStamp ProjectedTimeStamp,
...
}
DetectedSituationManeuver::＝SEQUENCE{
/*它包含由站检测到的特定驾驶/交通情况以及情况的详细信息。这些情况可以基于机载传感器和来自其他站的协作消息进行检测。*/
DetectedDrivingSituationList SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Situations))ofDrivingSituation OPTIONAL,/*如果未检测到特殊情况，则站可报告“正常驾驶情况”*/
DetectedManeuverList SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Maneuvers))ofDetectedNeighborsManeuvers OPTIONAL,/*如果没有检测到操纵，则站仅在操纵共享容器中报告其预期的操纵*/
}
DrivingSituation::＝CHOICE{
/*这些信息的某个部分可能已经涵盖在如DENM之类的其他消息中*/
normalDrivingSituation NormalDrivingSituation,
individualTrafficDeadlock IndividualTrafficDeadlock,/*如果在全部车道中在交通工具/站前方存在平行慢速交通工具(车道在之前是空闲的)，则交通工具/站可能处于死锁*/
safetyCriticalEmergencySituation SafetyCriticalEmergencySituation,
roadAccident RoadAccident,
roadwork Roadwork,
detectedCongestion DetectedCongestion,
...
}
SafetyCriticalEmergencySituation::＝SEQUENCE{
reasonOfSituation ReasonOfSituation OPTIONAL,/*未知、事故、行人/小孩/宠物突然落到车道中、动物突然跳入道路、树木/树枝/砾石突然落到道路中等可能不止一个*/
areaImpacted AreaImpacted OPTIONAL,
lanesImpacted LanesImpacted OPTIONAL,
bothDirectionsImpacted BothDirectionsImpacted OPTIONAL,
impacts Impacts OPTIONAL,/*需要硬中断、需要紧急轨迹变化*/
...
}
RoadAccident::＝SEQUENCE{
areaImpacted AreaImpacted OPTIONAL,
lanesImpacted LanesImpacted OPTIONAL,
bothDirectionsImpacted BothDirectionsImpacted OPTIONAL,
impacts Impacts OPTIONAL,/*道路封锁、延迟*/
expectedTimeToLast ExpectedTimeToLast OPTIONAL,
...
}
Roadwork::＝SEQUENCE{
areaImpacted AreaImpacted OPTIONAL,
lanesImpacted LanesImpacted OPTIONAL,
bothDirectionsImpacted BothDirectionsImpacted OPTIONAL,
impacts Impacts OPTIONAL,/*道路封锁、延迟*/
expectedTimeToLast ExpectedTimeToLast OPTIONAL,
...
}
DetectedCongestion::＝SEQUENCE{
typeofCongestion TypeofCongestion OPTIONAL,
congestionLevel CongestionLevel OPTIONAL,
reasonOfCongestion ReasonOfCongestion OPTIONAL,/*未知、事故、合并交通、道路工程、高峰时间、车道合并、车道靠近等可能不止一个*/
areaImpacted AreaImpacted OPTIONAL,
expectedTimeToLast ExpectedTimeToLast OPTIONAL,/*可以是未知、短、长、非常长等*/
...
}
DetectedNeighborsManeuvers::＝SEQUENCE{
detectedmaneuverContainer SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Intentions))ofManeuverIntention OPTIONAL,
detectedTrajectoryContainer SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Trajectories))ofPlannedTrajectory OPTIONAL,
}
ManeuverCoordination::＝SEQUENCE{
individualTrafficDeadlockHandling IndividualTrafficDeadlockHandlingOPTIONAL,
emergencyTrajectoryCoordination EmergencyTrajectoryCoordinationOPTIONAL,
...
}
IndividualTrafficDeadlockHandling::＝CHOICE{
individualTrafficDeadlockHandlingRequest
IndividualTrafficDeadlockHandlingRequest OPTIONAL,
individualTrafficDeadlockHandlingResponse
IndividualTrafficDeadlockHandlingResponse OPTIONAL,
}
EmergencyTrajectoryCoordination::＝CHOICE{
emergencyTrajectoryCoordinationRequest
EmergencyTrajectoryCoordinationRequest OPTIONAL,
emergencyTrajectoryCoordinationResponse
EmergencyTrajectoryCoordinationResponse OPTIONAL,
}
IndividualTrafficDeadlockHandlingRequest::＝SEQUENCE{
requestValidityDuration RequestValidityDuration,
suggestedManeuverToExitDeadlock ManeuverIntention,
suggestedTrajectoryToExitDeadlock PlannedTrajectory,
}
IndividualTrafficDeadlockHandlingResponse::＝SEQUENCE{
executionIntendedStartTime ExecutionIntendedStartTime,
executionDuration ExecutionDuration,
actualIntendedManeuver ManeuverIntention,
actualIntendedTrajectory PlannedTrajectory,
}
EmergencyTrajectoryCoordinationRequest::＝SEQUENCE{
requestValidityDuration RequestValidityDuration,
suggestedEmergencyManeuver ManeuverIntention,
suggestedEmergencyTrajectory PlannedTrajectory,
}
EmergencyTrajectoryCoordinationResponse::＝SEQUENCE{
executionIntendedStartTime ExecutionIntendedStartTime,
executionDuration ExecutionDuration,
actualIntendedManeuver ManeuverIntention,
actualIntendedTrajectory PlannedTrajectory,
}
LayeredCostMapData::＝SEQUENCE{
/*costMapRecordId——每次更新占用网格后，可以分派ID或序列号(增加的整数)。无符号短2字节允许0到65535之间的值。0表示未分派*/
/*timeStampOccupancyGrid——主成本地图最后一次被更新所在的时间或成本地图被预测所在的未来时间*/
/*numberOfSupportingLayers——如果只有主成本地图，则将其设置为0。除了主层成本地图(例如，占用网格)外，还可以提供附加的成本地图，以辅助交通工具更好地找到路径。成本地图的支持层可以是*/
costMapRecordId costMapRecordId,
currentTimeCostMap currentTimeCostMap,/*指示成本地图是针对当前时间还是未来时间(例如，交通工具预计在车道变化期间进入目标车道所在的时间)*/
timeStamp TimeStamp,/*当前时间或未来时间*/
numberOfSupportingLayers numberOfSupportingLayers OPTIONAL,
occupancyGridMasterCostMap OccupancyGridMasterCostMap,
supportingLayersCostMapsContainer SEQUENCE(SIZE(1..NMax_CostMapLayers))ofSupportingLayerCostMap OPTIONAL,/*需要添加针对MCM的一些支撑层*/
...
}
OccupancyGridMasterCostMapContainer::＝SEQUENCE{
/*layerID——主成本地图的层ID。它是任选的，因为可能实现无层概念*/
/*OccupencyGridData——地图数据，主要按行的顺序，从(0,0)开始。占用概率值(OccupencyProbabi lityValue)在[0，100]范围内。未知为-1。最大单元数NMax_cel ls＝(单元宽度*单元高度)*/
/*地图的原点[m，m，rad]。这是原点的真实世界姿势，该原点例如，地图中的单元(0,0)。自由空间中的姿势表示由位置originGeometryPosePosition和取向originGeometryPoseOrientation组成*/
/*origingGeometryPoseOrientation表示四元数形式的自由空间中的取向。(x，y，z，w)*/
layerID layerID OPTIONAL,
MapLoadTime MapLoadTime,--加载地图的时间
resolution Resolution,--地图分辨率[m/单元]
width Width,——unit32；地图宽度[单元]
height Height--uint32；地图高度[单元]
originGeometryPosePosition OriginGeometryPosePosition,/*位置(x,y,z)*/
originGeometryPoseOrientation OriginGeometryPoseOrientation,
OccupancyGridData SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Cells))ofOccupancyProbabilityValue
}
SupportingLayerCostMap::＝SEQUENCE{
/*timeStampLastUpdated——更新此特定层的时间。注意，不同的层成本地图随频率的不同而变化。例如，静态层可能不需要频繁更新*/
layerID layerID,
timeStampLastUpdated timeStampLastUpdated；
resolution Resolution,--地图分辨率[m/单元]
width Width,——unit32；地图宽度[单元]
height Height——unit32；地图高度[单元]
originGeometryPosePosition originGeometryPosePosition,/*位置(x,y,z)*/
originGeometryPoseOrientation originGeometryPoseOrientation,
OccupancyGridDataSupportingLayer SEQUENCE(SIZE(1..NMax_Cells))ofOccupancyProbabilityValue,
}
1.7.示例MCS用例
1.7.1.预测改进
在道路交通中规划安全操纵的前提是对道路使用者进行精准且正确的操纵预测。这些预测基于对道路使用者的观察。不幸的是，道路使用者的操作也依赖于不可观察的参数，诸如选择的路线、物理能力或个人舒适度参数。由于缺少这些信息，因此预测是不确定的。为了解决这种不确定性，道路使用者采取更谨慎的行动来提高安全性。这也意味着，他们会开得更慢，等待更长的时间，直到他们找到更大的间隙来合并，等等。因此，他们降低了整体道路交通效率。
MCS允许ITS-S共享当前规划操纵，以减少上述预测不确定性，这是因为操纵规划期间考虑了未知参数。这使得接收方道路使用者更少防御地行动，从而在不牺牲安全的同时增加整体道路交通。此外，如果交通工具的规划操纵突然改变，则MCS甚至在观察到物理反应之前就通知全部周围的道路使用者。这允许对该操纵变化做出更早且更舒适的反应。
对于该用例，有关规划操纵的信息、ITS-S状态信息(例如，包括位置)和/或地图信息从一个或多个MCM发送方被发送(例如，经由信息广播)到一个或多个MCM接收方。MCM发送方包括能够提前规划其操纵的ITS-S，而MCM接收方是需要预测其他道路使用者的操纵以实现其功能的ITS-S。R-ITS-S 130可以接收并聚合MCM以实现其功能。能够规划其未来操纵的V-ITS-S 110可以传送其规划。需要全部周围的V-ITS-S 110的预测的V-ITS-S 110计算这些消息。通过这些方式，ITS-S改进其对其他道路使用者的预测。
1.7.2.操纵调节
通行权规则定义了每对道路使用者之间的层次结构，从而定义了哪些道路使用者拥有通行权而哪些道路使用者必须让路。因此，必须让路的道路使用者有责任使得拥有通行权的道路使用者能够以安全的方式实现其规划的方式行动。通行权规则旨在强调安全而非公平。这可能导致交通工具由于通行权规则而被卡住(例如，由于主干道上交通拥挤，因此从旁道驶来的交通工具无法进入主干道)。此外，对于拥有通行权的交通工具，即使这些交通工具共享有关其规划操纵的信息，也很难预测必须让路的交通工具的原始意图。
MCS允许必须让路的交通工具(V-ITS-S 110)表达其预期操纵，由于通行权规则，该操纵目前不可执行。拥有通行权的接收方交通工具必须决定是否放弃通行权。如果他们放弃，他们调整其自己的操纵，以实现另一个交通工具的预期操纵。
该用例涉及能够规划其未来操纵并且传送其规划的ITS-S 110。需要全部周围的ITS-S的预测的ITS-S计算这些消息。这些ITS-S包括：MCM发送方，它们是能够规划其前方操纵的ITS-S，没有优先权并且需要协作来执行预期的操纵；以及MCM接收方，它们是能够预测其他道路使用者的操纵以实现其功能的ITS-S，具有通行权并愿意与其他交通工具合作。
该用例可以如下操作：(1)ITS-S持续地、周期性地和/或响应于事件或触发器而广播其(多个)规划操纵(例如，关于规划操纵和/或请求的操纵的信息；交通工具状态信息(包括位置)；和/或地图信息)。或者，如果具有通行权的V-ITS-S 110不想实现任何请求的操纵，则它忽略或拒绝(多个)请求的操纵。(2)必须让路的交通工具发送出一个或多个请求的操纵，其比当前规划操纵更有利，但它被具有通行权的交通工具阻挡。或者，没有通行权的交通工具无法执行其请求的任何操纵，因此它将保持其规划操纵。(3)具有通行权的交通工具必须决定是否实现请求的操纵。(4)如果它实现请求的操纵，则它将调整其规划的操纵，以免阻碍另一个交通工具请求的操纵。通过这些方式，如果最初具有通行权的交通工具接受了请求的操纵，那么最初没有通行权的交通工具现在拥有通行权。
1.7.3.协作提议
如用例“操纵调节”中所述，在具有不止一个交通工具的交通情况下，交通规则提供一种框架，其中通过在相关交通工具之间建立通行权来定义交通工具操纵。如果这些规则不能在特定交通情况下提供最佳解决方案，则交通工具可能决定放弃其通行权，以便允许另一个没有通行权的交通工具改善其驾驶情况(例如，陷入交通堵塞的交通工具打开一个间隙，以允许另一个交通工具并入)。这种协作操纵允许提高公平性和/或交通效率。
在这种情况下，具有通行权的交通工具经由MCS发送协作提议，该协作提议由它将准备好驾驶以便改善另一个交通工具的情况的一个或多个替代操纵组成。如“操纵调节”用例中所述，没有通行权的交通工具在规划其自身的(多个)请求的操纵时考虑该信息。
本用例涉及这样的交通工具(例如，V-ITS-S 110)：这些交通工具可以规划其未来的操纵并传送其规划，并需要/希望与周围交通工具(例如，V-ITS-S 110)协作，以便改进其驾驶情况。该用例还涉及愿意与周围交通工具协作的交通工具(例如，V-ITS-S 110)。这些ITS-S包括MCM发送方，它们是具有优先权、检测协作的需求、并向一个或多个其他V-ITS-S110发送协作提议的V-ITS-S 110。这些ITS-S还包括MCM接收方，它们是没有通行权并且需要协作以便改进其驾驶情况的V-ITS-S 110。
在这种用例中，当两个或更多个ITS-S在附近(例如，彼此之间的预定距离内)并且其中一个必须给另一个让路时，则：(1)两个V-ITS-S 110(或当涉及两个以上V-ITS-S 110时为至少两个V-ITS-S 110)持续地、周期性地和/或响应于事件或触发而广播其规划的(多个)操纵(例如，包括有关规划、请求和/或替代操纵的信息；交通工具的状态信息(例如，包括位置等)；和/或地图信息)。(2)具有通行权的V-ITS-S 110检测其中另一个没有通行权的交通工具需要协作的情况，规划一个或多个替代操纵，并将该一个或多个替代操纵以及协作提议传送至没有通行权的交通工具。(3)没有通行权的V-ITS-S 110接收(多个)替代操纵，并规划与替代操纵兼容的潜在地请求的操纵。然后，它选择并广播最能改进整体驾驶情况的(多个)请求的操纵。(4)具有通行权的V-ITS-S 110接收(多个)请求的操纵，它调整其规划操纵并向其他交通工具通知已接受的请求的操纵。或者，如果具有通行权的交通工具不想实现任何请求的操纵，则它忽略或拒绝(多个)请求的操纵。(5)无通行权的V-ITS-S110选择其接受的请求的操纵作为其新的规划操纵。或者，没有通行权的交通工具无法执行其请求的操纵中的任何操纵，因此它将保持其规划操纵。
如果具有通行权的V-ITS-S 110最初接受了请求的操纵，那么最初没有通行权的V-ITS-S 110现在将拥有通行权。因此，新的交通情况改善了公平性和/或交通效率。
1.7.4.车道合并协助
该用例的目的是协助协作交通工具插入由两个相邻车道的合并而成的车道。可以考虑若干情况：接入到高速公路，引起接入车道与最近的高速公路相邻车道的合并；道路工程封闭的车道，引起封闭车道与最近的开放相邻车道的合并；道路车道数的减少，引起两个相邻车道合并；接入到环岛(来自接入环岛的车道的交通与环岛上的交通的合并)；等。
主体协作交通工具的安全插入需要根据本地交通法规(例如，在法国，两个交通工具之间的2秒)创建和维护插入间隙。此类间隙的创建和维护需要在考虑的插入区域内移动的其他协作交通工具(称为目标交通工具)的贡献。
本用例中涉及的ITS-S包括MCM发送方，它们是协调主体和目标协作交通工具110的操纵以考虑道路安全和本地交通管理效率来实现选择的主体交通工具插入策略的(多个)R-ITS-S 130。交通工具110后面的目标减速以供主体交通工具进行插入间隙创建。目标平行交通工具110在主体交通工具110插入期间不尝试改变车道。交通工具110广播标准消息，诸如CAM、CPM和/或诸如本文讨论的消息之类的其他类似消息。本用例中涉及的ITS-S还包括MCM接收器，即V-ITS-S 110，它将根据接收到的信息行动。
各ITS-S 110、130和/或160持续地、周期性地和/或响应于事件或触发而广播与它们的运动动力学相关的信息(例如，DENM、CAM、CPM、MCM等)。(多个)R-ITS-S 130将其本地增强感知(融合其自身传感器数据和从其他协作交通工具收集的感知)以及从中央ITS-S(C-ITS-S)160接收到的交通管理指令产生的信息分派到V-ITS-S 110。在该用例中，R-ITS-S130获得覆盖区域内交通情况的总体感知。R-ITS-S 130可以基于其增强的感知来对本地情况进行有效的风险分析。R-ITS-S 130可能已经从C-ITS-S 160接收用于调节本地交通的互补信息。
在对本地情况进行风险分析后，R-ITS-S 130在以下策略中选择操纵协调策略：减慢正在与另一个交通工具合并的目标协作交通工具在优先车道上的移动速度以创建合法的插入间隙，；要求正在与另一个交通工具合并的、在优先车道上移动的目标协作交通工具改变车道以创建合法的插入间隙；如果交通工具以自动化模式移动，则请求将其转换为人工驾驶模式，以便于插入。根据交通情况建立操纵协调策略。如果交通是流动的并且呈现出低密度，则R-ITS-S 130可以避免对协作交通工具进行协调，因为可能存在自然插入间隙。一个或多个V-ITS-S 110提供信息并接收操纵协调数据元素，以相对应地调节其运动动力学(例如，轨迹和速度)。此外，C-ITS-S 160提供交通管理指令，这些指令用于对与构成道路的车道相关联的交通流的本地优化。在一些情况下，R-ITS-S 130和协作V-ITS-S 110符合ETSI第2版标准集，包括MCS。R-ITS-S 130持续地、周期性地和/或响应于事件或触发而向相关协作交通工具(例如，主体交通工具110、目标交通工具110)广播MCM。相关交通工具110根据接收到的协调操纵进行操作。
1.7.5.对静止交通工具超车
该用例的目的在于协助协作交通工具在收费屏障级别上更改车道，以安全地进入由本地收费管理系统指示的最佳相关收费车道。最佳收费管理车道由收费管理系统基于接收到的协作交通工具的CAM来选择。预计在未来，CAM可以通过在交通工具级别上可用的收费支付手段数据元素来增强。在此类情况下，考虑到与可用的相关收费车道相关联的所有等待时间，收费管理系统可向协作交通工具指示作为目标的相关收费车道。支付手段还包括使用ITS G5协议(参见例如，ETSI TR 103 579版本1.1.1(2020年9月))。
本用例涉及MCM发送方，包括R-ITS-S 130，其协调主体和目标协作交通工具的操纵以安全地将主体交通工具引导至选择的收费门。主体交通工具被引导至选择的门。如果目标交通工具接近主体交通工具速度过快，则减速。V-ITS-S 110广播标准消息，诸如CAM和CPM。该用例还涉及MCM接收方，包括V-ITS-S 110，它将根据接收到的操纵建议来采取行动。
V-ITS-S 110(例如，主体和目标交通工具110)提供信息(例如，受控制的相关区域中的本地交通情况的全局感知；标识可能有助于安全交通管理策略的第2版(符合MCS)协作交通工具等)并接收操纵协调数据元素以相对应地调节其运动动力学(例如，轨迹和速度)。V-ITS-S 110持续地、周期性地和/或响应于事件或触发器而广播与其运动动力学(CAM、CPM等)相关的信息。
R-ITS-S 130经由其自己的传感器和从协作交通工具接收到的标准消息来获得覆盖区域内交通情况的总体感知。R-ITS-S 130可以经由其自己的感知实现有效的风险分析，并通过V2X协作进行增强。R-ITS-S 130向协作对象交通工具110提议目标收费门，该目标收费门遵守其支付手段并优化其等待时间(例如，使用收费协助消息(TAM)，其不在本公开的范围内)。
C-ITS-S 160从R-ITS-S 130接收有关本地交通情况的信息并提供用于改善该本地交通情况的指令。C-ITS-S 160根据在主体交通工具110级别上可用的支付手段和在相关收费门的级别上的相应等待时间来选择要使用的更合适的收费门。从交通管理中心(例如，C-ITS-S 160)接收交通管理指令。
然后，R-ITS-S 130将协作主体交通工具110引导至目标收费门。R-ITS-S 130还可以请求其他协作交通工具(目标交通工具110)调整其运动动力学，以避免与被引导的主体交通工具110发生碰撞。R-ITS-S 130和协作V-ITS-S110符合ETSI第2版标准集，包括MCS。R-ITS-S 130持续地、周期性地和/或响应于事件或触发而向相关协作交通工具110(例如，主体交通工具110、目标交通工具110)广播MCM。相关交通工具(主体和目标)根据接收到的MCM来操作。
1.7.6.调节交通工具自动化级别
本用例的目的在于调节(允许或禁止)特定路段或车道段(车道间隙)内的SAE自动化级别，从而基于交通情况增加/减少对自动化交通工具及其驾驶员的要求。基于基础设施的SAE自动化级别信息、通过调节允许的SAE自动化级别，提供对交通流的效率和道路安全的改善。这在向自动化驾驶过渡阶段尤其有用/必要，自动化驾驶将包括常规交通工具、连接的交通工具以及自主交通工具，以便提高道路安全和交通流效率。信息从基础设施被发送到交通工具(I2V)。
本用例涉及：MCM发送方，诸如R-ITS-S 130，其用于调节特定道路和/或特定区域的SAE自动化级别；以及MCM接收方，包括V-ITS-S 110，其将根据接收到的信息来行动。
C-ITS-S 160生成关于允许/禁止的SAE级别的信息。R-ITS-S 130将从C-ITS-S160接收到的信息分派到一个或多个V-ITS-S 110。有关允许/禁止的SAE级别的信息被发送至V-ITS-S 110。各个V-ITS-S 110接收并应用有关允许/禁止的SAE级别的信息。接收方V-ITS-S 110被构建成用于在一个或多个SAE自动化级别下操作。国家具有关于交通工具自动化的法规，其通常允许交通工具自动化或者不明确允许交通工具自动化。关于允许/禁止的SAE级别的信息可能包括，例如，关于允许/禁止的SAE自动化级别的信息；相关联交通工具分类和类别(“哪个交通工具？”)；相关联地理信息(“何处？”)。
1.7.7.狭窄道路中来自相反方向的交通工具
目的是在在对于两个交通工具而言太过狭窄而无法通过的道路上相互接近的两个自动交通工具之间进行协商。其他潜在情况是高速公路上的幽灵驾驶员。这种情况可以通过两个自动化交通工具(V2V)之间的协商或通过RSU(I2V)向交通工具建议来解决。
R-ITS-S 130和协作V-ITS-S 110符合ETSI第2版标准集，包括MCS。V-ITS-S’110和R-ITS-S 130可通过关于驾驶可能性的数字信息以及从感测停放的汽车和/或骑自行车的人的存在来查看驾驶或在路边停放的可能性。
对于V2V场景，两个V-ITS-S 110都周期性地(或响应于触发/事件)传送和接收MCM。对于I2V场景，两个V-ITS-S 110都传送包含轨迹的MCM。R-ITS-S 130接收由V-ITS-S110传送的MCM，并向V-ITS-S 110传送包括建议的MCM。
在I2V情况下，R-ITS-S 130向V-ITS-S 110提供建议(例如，关于交通工具可能让行或在紧急/自行车道上驾驶所在的可能位置的数字信息/指令)，以便确保交通工具的安全通过。对于I2V，两个交通工具110都在MCM中对轨迹进行广播。R-ITS-S 130检测潜在碰撞并计算自由通过路径，该路径作为MCM被传送到交通工具110。在对本地情况进行风险分析后，R-ITS-S 130在以下策略中选择操纵协调策略：在路边有空闲紧急车道(或空闲自行车道)的情况下，交通工具中的一个移动到空闲车道。交通工具中的一个在路边的安全地点停止——(将控制权交还给驾驶员)。
在V2V情况下，交通工具对安全通过路径进行评估并通过MCS服务共享该信息。交通工具110评估它们是否能够满足其他交通工具的需求。在I2V的情况下，交通工具评估由R-ITS-S 130提供的建议并在适当的时候满足这些建议。对于V2V，交通工具110中的一个交通工具110检测潜在碰撞，计算安全路径，包括例如：在路边停止(规划轨迹)，并构建包括安全路径和原始轨迹(期望的轨迹)的MCM；另一个交通工具110评估是否可以实现期望的轨迹，并将该决定通知第一交通工具110，并且第一交通工具110基于另一个交通工具110的决定来选择安全路径或原始轨迹。
2.ITS站配置和布置
图15示出了根据各实施例的基于MCM的操纵协调的示例站参考架构1500。在基于ITS的实现方式中，由图15描绘的组件中的一些或全部可遵循ITSC协议，该ITSC协议基于扩展用于ITS应用的分层通信协议的OSI模型的原理。ITSC尤其包括：接入层，与OSI层1和层2相对应；联网和传输(N&T)层，与OSI层3和层4(未示出)相对应；设施层，与OSI层5和层6以及OSI层7的至少某种功能相对应；以及应用层，与OSI层7的一些或全部相对应。这些层中的每一者经由相应的接口、SAP、API和/或其他类似的连接器或接口进行互连。
应用层提供ITS服务，并且ITS应用在应用层中被定义。ITS应用是实现用于满足一个或多个ITS用例的逻辑的应用层实体。ITS应用利用由ITS-S提供的底层设施和通信能力。每个应用可以被分派至三个所标识的应用类中的一个应用类：道路安全、交通效率以及其他应用(参见例如，[EN302663])、ETSI TR 102 638版本1.1.1(2009年6月)(此后称为“[TR102638]”))。ITS应用的示例可包括驾驶辅助应用(例如，用于协作认知和道路危险警告)，包括AEB、EMA和FCW应用、速度管理应用、绘图和/或导航应用(例如，逐向导航和协作导航)、提供基于位置的服务的应用、以及提供联网服务(例如，全球因特网服务和ITS-S生命周期管理服务)的应用。V-ITS-S 110向交通工具驾驶员和/或乘客提供ITS应用，并且可要求用于从机载网络或机载系统访问机载数据的接口。出于部署和性能需要，V-ITS-S 110的特定实例可包含对应用和/或设施的分组。
设施层包括中间件、软件连接器、软件粘合件等等，包括多种设施层。具体而言，设施层包含来自OSI应用层的功能、来自OSI呈现层的功能(例如，ASN.1编码和解码、以及加密)以及来自OSI会话层的功能(例如，主机间通信)。设施是向应用层中的应用提供功能、信息和/或服务并与较低层交换数据以用于就该数据与其他ITS-S进行通信的组件。示例设施包括协作认知服务、集体感知服务、设备数据提供方(DDP)、位置和时间管理(POTI)、本地动态地图(LDM)、合作认知基本服务(CABS)和/或协作认知基本服务(CABS)、信号相位和定时服务(SPATS)、易受伤害道路使用者基本服务(VRUBS)、分散式环境通知(DEN)基本服务、操纵协调服务(MCS)等等。对于V-ITS-S 130，DDP与机载网络连接并且提供交通工具状态信息。POTI实体提供ITS-S的位置和时间信息。由ETSI TS 102 894-1版本1.1.1(2013年8月)(此后称为“[TS102894-1]”)给出共同设施的列表。
在各实施例中，MCS是向其他层提供MCS和/或操纵协调(MC)数据的设施层功能(或简称“设施”)。具体而言，MCS实体驻留在设施层中并且生成MCM，该MCM然后被传递到N&T层和接入层，以供传送到其他邻近ITS-S。在实施例中，MCM是设施层PDU，可经由N&T层传递到接入层或传递到应用层以供一个或多个ITS应用消费。换句话说，MCM格式对底层接入层是不可知的并且被设计成允许预期操纵决策/与相邻站共享，以避免潜在碰撞并改进道路/通信效率。
对于V-ITS-S 130，设施层经由如[TS102894-1]中示出和描述的机载数据网关连接至机载网络。交通工具ITS-S的设施和应用从数据网关接收所要求的机载数据，以便构造消息(例如，CAM、DENM、MCM和/或CPM)并用于应用使用。对于发送和接收CAM，CA-BS包括以下实体：编码CAM实体、解码CAM实体、CAM传送管理实体、以及CAM接收管理实体。对于发送和接收DENM，DEN-BS包括以下实体：编码DENM实体、解码DENM实体、DENM传送管理实体、DENM接收管理实体、以及DENM保持存活以供转发(KAF)实体。CAM/DENM传送管理实体实现始发ITS-S的协议操作，包括CAM/DENM传送操作的激活和终止、确定CAM/DENM生成频率、以及触发CAM/DENM的生成。CAM/DENM接收管理实体实现接收方ITS-S的协议操作，包括：在接收CAM/DENM时触发解码CAM/DENM实体，将接收到的CAM/DENM数据供应至接收方ITS-S的LDM、设施或应用，丢弃无效的CAM/DENM，以及检查接收到的CAM/DENM的信息。DENM KAF实体在其有效性持续时间期间KAF存储接收到的DENM，并在可适用时转发该DENM；DENM KAF的使用条件可由ITS应用要求来定义或由ITS管理实体的跨层功能来定义。编码CAM/DENM实体将CAM/DENM构造(编码)为包括各种CAM/DENM，对象列表可包括如ETSI TS 102 894-2版本1.3.1(2018年8月)(“[TS102894-2]”)定义的ITS数据字典中所要求的DE和/或DF的列表。
ITS站类型/能力设施提供用于描述要在应用和设施层中使用的ITS-S的简档的信息。该简档指示ITS-S类型(例如，交通工具ITS-S、路边ITS-S、个人ITS-S或C-ITS-S 160)、ITS-S的角色以及检测能力和状态(例如，ITS-S的定位能力、感测能力等)。站类型/能力设施可存储各个连接的/耦合的传感器的传感器能力以及从此类传感器获得的传感器数据。
N&T层提供OSI网络层和OSI传输层的功能，并且包括一个或多个联网协议、一个或多个传输协议、以及网络和传输层管理。附加地，传感器接口和通信接口的各方面可以是N&T和接入层的部分。联网协议可尤其包括IPv4、IPv6、具有移动性支持的IPv6联网、地理联网之上的IPv6、CALM FAST协议等等。传输协议可尤其包括BOSH、BTP、GRE、地理联网协议、MPTCP、MPUDP、QUIC、RSVP、SCTP、TCP、UDP、VPN、一个或多个专用ITSC传输协议、或某种其他合适的传输协议。这些联网协议中的每种联网协议可连接至相对应的传输协议。接入层包括：物理层(PHY)，物理地连接至通信介质；数据链路层(DLL)，可被细分为管理对通信介质的访问的介质访问控制子层(MAC)和逻辑链路控制子层(LLC)；管理适配实体(MAE)，用于直接管理PHY和DLL；以及安全性适配实体(SAE)，用于为接入层提供安全性服务。接入层还可包括外部通信接口(CI)和内部CI。CI是特定接入层技术或者(RAT)和协议的实例化，该RAT和协议诸如3GPP LTE、3GPP 5G/NR、C-V2X(例如，基于3GPP LTE和/或5G/NR)、WiFi、W-V2X(例如，包括ITS-G5和/或DSRC)、以太网、蓝牙、和/或本文中所讨论的任何其他RAT和/或通信协议。CI提供一个或多个逻辑信道(LCH)的功能，其中，LCH到物理信道的映射由所涉及的特定接入技术的标准来指定。
在各实施例中，一旦由应用层发起对操纵共享的触发，则MCM由设施层中的MCS实体创建以将操纵意图传达到相邻站。对创建MCM的触发可以是周期性触发或基于事件的触发。在MCM中，站可以共享其预期的操纵、(规划的)轨迹，和/或相对相邻站的预期行动的协调或共识。通过这些方式，MCM可以允许站达到可能的最高增益。本文讨论了该消息格式的细节和分布式操纵协调的实施例。
ITS站类型/能力设施提供用于描述要在应用和设施层中使用的ITS-S的简档的信息。该简档指示ITS-S类型(例如，交通工具ITS-S、路边ITS-S、个人ITS-S或C-ITS-S 160)、ITS-S的角色以及检测能力和状态(例如，ITS-S的定位能力、感测能力等)。站类型/能力设施可存储各个连接的/耦合的传感器的传感器能力以及从此类传感器获得的传感器数据。
位置和时间管理实体(PoTi)管理用于ITS应用层、设施层、网络层、管理层和安全层的位置和时间信息。出于此种目的，PoTi从诸如GNSS、传感器和ITS-S的其他子系统之类的子系统实体得到信息。PoTi确保ITS星座中的ITS-S之间的时间同步性，维护数据质量(例如，通过监测时间偏差)，并且管理位置(例如，运动学和姿态状态)和时间的更新。ITS星座是在其自身之间交换ITS数据的ITS-S的组。PoTi实体可包括用于改善位置和时间准确性、完整性和可靠性的增强服务。在这些方法之间，通信技术可用于提供从移动ITS-S到移动ITS-S以及从基础设施到移动ITS-S的定位辅助。考虑到位置和时间准确性方面的ITS应用要求，PoTi可使用增强服务来改善位置和时间准确性。可应用各种增强方法。PoTi可通过提供消息服务广播增强数据来支持这些增强服务。例如，R-ITS-S 130可向即将到来的V-ITS-S 110广播针对GNSS的纠正信息；ITS-S可交换原始GPS数据或者可交换陆地无线电位置和时间相关信息。PoTi根据ITS-S中的应用层、设施层以及其他层服务要求来维护和提供位置和时间参考信息。在ITS的上下文中，“位置”包括姿态和移动参数，包括速度、航向、水平速度，并且任选地包括其他参数。ITS-S中所包含的刚性主体的运动学和姿态状态包括位置、速度、加速度、取向、角速度、以及可能的其他运动相关信息。特定时刻的位置信息被称为刚性主体的运动学和姿态状态(包括时间)。除了运动学和姿态状态之外，PoTi还应当维护与运动学和姿态状态变量的置信度有关的信息。
接入层包括：物理层(PHY)，物理地连接至通信介质；数据链路层(DLL)，可被细分为管理对通信介质的访问的介质访问控制子层(MAC)和逻辑链路控制子层(LLC)；管理适配实体(MAE)，用于直接管理PHY和DLL；以及安全性适配实体(SAE)，用于为接入层提供安全性服务。接入层还可包括外部通信接口(CI)和内部CI。CI是特定接入层技术或者RAT和协议的实例化，该RAT和协议诸如3GPP LTE、3GPP 5G/NR、C-V2X(例如，基于3GPP LTE和/或5G/NR)、WiFi、W-V2X(例如，包括ITS-G5和/或DSRC)、DSL、以太网、蓝牙、和/或本文中所讨论的任何其他RAT和/或通信协议、或者其组合。CI提供一个或多个逻辑信道(LCH)的功能，其中，LCH到物理信道的映射由所涉及的特定接入技术的标准来指定。如先前所提到的，V2X RAT可包括ITS-G5/DSRC和3GPP C-V2X。附加地或替代地，在各其他实施例中，可使用其他接入层技术(V2X RAT)。
ITS-S参考架构1500可以可适用于图16和图18的元件。ITS-S网关1611、1811(参见例如，图16和图18)在设施层处互连OSI层5至OSI层7处的OSI协议栈。OSI协议栈典型地连接至系统(例如，交通工具系统或路边系统)网络，并且ITSC协议栈连接至ITS站内部的网络。ITS-S网关1611、1811(参见例如，图16和图18)能够对协议进行转换。这允许ITS-S与该ITS-S在其中实现的系统的外部元件进行通信。ITS-S路由器1611、1811提供ITS-S参考架构1500的、除应用层和设施层之外的功能。ITS-S路由器1611、1811在层3处互连两个不同的ITS协议栈。ITS-S路由器1611、1811可以能够对协议进行转换。这些协议栈中的一个协议栈典型地连接至ITS站内部的网络。ITS-S边界路由器1814(参见例如，图18)提供与ITS-S路由器1611、1811相同的功能，但是包括与外部网络有关的协议栈，该外部网络可以不遵循ITS的管理和安全原理。
附加地，在同一级别下操作但不被包括在ITS-S中的其他实体包括：该级别下的相关用户、相关HMI 1606、1706、1806(例如，音频设备、显示/触屏设备等)；当ITS-S为交通工具时，用于计算机辅助的和/或自动化的交通工具的交通工具运动控制1608(HMI 1606、1706、1806和交通工具运动控制1608实体两者均可由ITS-S应用触发)；收集和共享IoT数据的本地设备传感器系统和IoT平台1605、1705、1805；本地设备传感器融合和(多个)致动器应用1604、1704、1804，其可包含ML/AI并对由传感器系统发出的数据流进行聚合；本地感知应用1602、1702、1802和轨迹/运动预测应用1603、1703、1803，其消费融合应用的输出并馈送ITS-S应用；以及相关ITS-S 1601、1701、1801。传感器系统可以包括V-ITS-S 110或R-ITS-S 130中的一个或多个相机、无线电检测和测距(radar)、光检测和测距(LIDAR)等。在中央站中，传感器系统包括可位于道路一侧但将其数据直接报告给中央站而不涉及V-ITS-S110或R-ITS-S 130的传感器。在一些情况下，传感器系统可附加地包括(多个)陀螺仪、(多个)加速度计等等(参见例如，图21的传感器电路系统2172)。下文关于图16、图17和图18讨论了这些元素的各个方面。
图16描绘了根据各实施例的示例交通工具计算系统1600。在该示例中，交通工具计算系统1600包括V-ITS-S 1601和电子控制单元(ECU)1615。V-ITS-S 1601包括V-ITS-S网关1611、ITS-S主机1612以及ITS-S路由器1613。交通工具ITS-S网关1611提供将机载网络处的组件(例如，ECU 1615等)连接至ITS站内部网络的功能。到机载组件(例如，ECU 1615)的接口可与本文中所讨论的那些接口(参见例如，图21中的IX 2156)相同或类似，和/或可以是专有的接口/互连。对组件(例如，ECU 1615)的访问可以是实现方式特定的。ECU 1615是嵌入式计算机系统，包括放置在一个外壳中的至少一个处理器(CPU)和相对应的外围设备。ECU 1615由到一个或多个机载网络、传感器(例如，图21的传感器2172)和致动器(例如，图21的致动器2174)的连接来代表。ECU 1615可以与下文关于图1讨论的驾驶控制单元(DCU)174和/或下文关于图21讨论的致动器2174相同或相似。ITS站经由ITS-S路由器1613连接至ITS自组织网络。
图17描绘了根据各实施例的示例个人计算系统1700。个人ITS子系统1700提供移动设备中的ITSC的应用和通信功能，该移动设备诸如智能电话、平板计算机、可穿戴设备、PDA、便携式媒体播放器、膝上型计算机和/或其他移动设备。个人ITS子系统1700包含个人ITS站(P-ITS-S)1701和P-ITS-S 1701中未包括的各种其他实体，这在下文更详细地讨论。用作个人ITS站的设备也可执行作为另一ITS子系统的部分的HMI功能，从而经由ITS站内部网络(未示出)连接至该另一ITS子系统。出于本公开的目的，个人ITS子系统1700可用作VRUITS-S 117。
图18描绘了根据各实施例的示例路边基础设施系统1800。在该示例中，路边基础设施系统1800包括R-ITS-S 1801、(多个)输出设备1805、(多个)传感器1808、以及一个或多个无线电单元(RU)1810。R-ITS-S 1801包括R-ITS-S网关1811、ITS-S主机1812、ITS-S路由器1813以及ITS-S边界路由器1814。ITS站经由ITS-S路由器1813连接至ITS自组织网络和/或ITS接入网络。R-ITS-S网关1611提供将路边网络处的路边系统的组件(例如，输出设备1805和传感器1808)连接至ITS站内部网络的功能。到机载组件(例如，ECU 1605)的接口可与本文中所讨论的那些接口(参见例如，图20的IX 2006，以及图21的IX 2156)相同或类似，和/或可以是专有的接口/互连。对组件(例如，ECU 1605)的访问可以是实现方式特定的。(多个)传感器1808可以是与下文关于图1讨论的传感器172和/或下文关于图21讨论的传感器电路系统2172相同或类似的感应回路和/或传感器。
致动器1813是负责移动和控制机制或系统的设备。在各实施例中，致动器1813用于改变传感器1808的操作状态(例如，打开/关闭、变焦或聚焦等)、位置和/或取向。在一些实施例中，致动器1822用于改变某种其他路边装备的操作状态，该路边装备诸如门、交通灯、数字标牌或可变消息标志(VMS)等。致动器1813被配置成用于经由路边网络从R-ITS-S1801接收控制信号，并将信号能量(或某种其他能量)转换为电能和/或机械运动。控制信号可以是相对低能量的电压或电流。在实施例中，致动器1813包括机电继电器和/或固态继电器，其被配置成用于切换电子设备打开/关闭和/或控制电机，和/或可与下文参考图21讨论的致动器2174相同或类似。
图16、图17和图18中的每一者还示出在同一级别下操作但未被包括在ITS-S中的实体，包括：相关HMI 1606、1706、1806；交通工具运动控制1608(仅在交通工具级)；本地设备传感器系统和IoT平台1605、1705和1805；本地设备传感器融合和致动器应用1604、1704和1804；本地感知和轨迹预测应用1602、1702和1802；运动预测1603和1703或移动对象轨迹预测1803(在RSU级)；以及连接的系统1607、1707和1807。
本地设备传感器系统和IoT平台1605、1705和1805收集和共享IoT数据。VRU传感器系统和IoT平台1705至少由存在于系统的每个ITS-S中的PoTi管理功能组成。PoTi实体提供对所有系统元件而言共同的全局时间和移动元件的实时位置。本地传感器也可嵌入在其他移动元件中以及路边基础设施(例如，智能交通灯、电子标牌等中的相机)中。可以分布在系统元件上的IoT系统可对提供与VRU系统1700周围的环境有关的附加信息做出贡献。在V-ITS-S 110或R-ITS-S 130中，传感器系统可以包括一个或多个相机、无线电检测和测距(radar)、光检测和测距(LiDAR)和/或其他传感器(参见例如，图21的2122)。在VRU设备117/1700中，传感器系统可包括(多个)陀螺仪、(多个)加速度计等等(参见例如，图21的2122)。在中央站(未示出)中，传感器系统包括可位于道路一侧但将其数据直接报告给中央站而不涉及V-ITS-S 110或R-ITS-S 130的传感器。
(本地)传感器数据融合功能和/或致动器应用1604、1704和1804提供对从VRU传感器系统和/或不同的本地传感器获得的本地感知数据的融合。这可包括对由传感器系统和/或不同的本地传感器发出的数据流进行聚合。本地传感器融合和(多个)致动器应用可包含机器学习(ML)/人工智能(AI)算法和/或模型。可以使用各种ML/AI技术来执行传感器数据融合。传感器数据融合通常依赖于其输入的一致性并且随后依赖于这些输入的时间戳，该时间戳与共同的给定时间相对应。
对于本文讨论的实施例中的任何实施例，任何(多种)合适的数据融合和数据集成技术可用于生成复合信息。例如，数据融合技术可以是直接融合技术或间接融合技术。直接融合将直接从多个vUE或传感器采集到的数据进行组合，这些数据可以是相同或类似的(例如，所有vUE或传感器执行同一类型的测量)或者是不同的(例如，不同的vUE或传感器类型、历史数据等)。间接融合利用历史数据和/或环境的已知属性和/或人类输入来产生改良的数据集。附加地，数据融合技术可以包括一种或多种融合算法，诸如平滑化算法(例如，实时或非实时地使用多个测量来对值进行估计)、过滤算法(例如，利用当前测量和过去测量实时地估计实体的状态)、和/或预测状态估计算法(例如，实时地分析历史数据(例如，地理位置、速度、方向和信号测量)以预测状态(例如，特定地理位置坐标处的未来信号强度/质量))。作为示例，数据融合算法可以是或可包括基于结构化的算法(例如，基于树的(例如，最小生成树(MST))、基于聚类的、基于网格和/或基于集中化的)、无结构的数据融合算法、卡尔曼滤波器算法和/或扩展卡尔曼滤波、基于模糊的数据融合算法、蚁群优化(ACO)算法、故障检测算法、基于Dempster-Shafer(DS)论证的算法、高斯混合模型算法、基于三角测量的融合算法和/或任何其他类似的数据融合算法。
本地感知功能(其可包括或可以不包括(多个)轨迹预测应用)1602、1702和1802通过对由与系统元件相关联的(多个)本地传感器收集的信息的本地处理来提供。本地感知(和轨迹预测)功能1602、1702和1802消费传感器数据融合应用/功能1604、1704和1804的输出，并且向ITS-S应用馈送感知数据(和/或轨迹预测)。本地感知(和轨迹预测)功能1602、1702和1802检测和表征所考虑的移动对象中可能跨越该轨迹的对象(静态的和移动的)。基础设施(并且具体地，道路基础设施1800)可提供与VRU支持服务有关的服务。基础设施可具有其自身的传感器，这些传感器检测VRU演变，并且随后如果还经由其自身的传感器直接地或经由协作感知支持服务(诸如CPS)远程地检测本地交通工具的演变，则计算碰撞的风险(参见例如，ETSI TR 103 562)。附加地，由于VRU 116通常必须遵守道路标记(例如，斑马线区域或人行横道)和垂直标志，因此可以考虑这些标记/标志以提高与VRU检测和移动性相关联的置信度水平。
运动动力学预测功能1603和1703以及移动对象轨迹预测1803(在RSU级)与所考虑的移动的对象的行为预测相关。在一些实施例中，运动动力学预测功能1603和1703分别预测交通工具110和VRU 116的轨迹。替代地，运动动力学预测功能1603和1703可向前述模块提供运动/移动预测。另外或替代地，移动对象轨迹预测1803预测对应的交通工具110和VRU116的相应轨迹，这可用于辅助VRU ITS-S 117执行航位推测和/或辅助具有轨迹和行为建模的V-ITS-S 110。
运动动力学预测包括从连续的移动位置的演变得到的移动对象轨迹。移动对象轨迹的改变或移动对象速度(加速度/减速度)的改变影响运动动力学预测。在大多数情况下，当VRU 116正在移动时，它们在可能的轨迹和速度方面仍具有大量可能的运动动力学。这意味着运动动力学预测1603、1703、1803用于尽可能快地标识哪个运动动力学将被VRU 116选择以及此种选择的运动动力学是否经受与另一VRU或交通工具碰撞的风险。
运动动力学预测功能1603、1703、1803分析移动对象的演变和在给定时间可能满足的潜在轨迹，以确定这些移动对象之间碰撞的风险。运动动力学预测考虑到以下各项而对协作感知的输出起作用：针对路径预测的计算，所考虑的设备(例如，VRU设备117)的当前轨迹；针对速度演变预测的计算，所考虑的移动设备的当前速度及其过去演变；以及可以关联至这些变量的可靠性水平。该功能的输出被提供给风险分析功能。
在许多情况下，由于VRU轨迹选择及其速度方面存在的不确定性，仅对协作感知的输出起作用不足以作出可靠的预测。然而，互补功能可辅助一致地提高预测的可靠性。例如，设备导航系统的使用，该设备导航系统向用户提供辅助以选择到达其计划目的地的最佳轨迹。随着移动性即服务(MaaS)的发展，多模式行程计算也可以向ITS-S用户指示危险区域，并且随后辅助由系统提供的多模式行程级别下的运动动力学预测。在另一示例中，用户习惯和行为的知识可附加地或替代地用于改善运动预测的一致性和可靠性。例如，在前往与其主要活动(例如，上学、去工作、购物、去离家最近的公共交通站、去体育中心等)有关的主要兴趣点(POI)时，一些用户使用类似的运动动力学遵循相同的行程。设备或远程服务中心可学习并记住这些习惯。在另一示例中，用户自身对其选择的轨迹进行指示，尤其是在改变该轨迹时(例如，在指示方向的改变时使用与交通工具类似的右转或左转信号)。
交通工具运动控制1608可被包括以用于计算机辅助和/或自动化交通工具110。HMI实体1606和交通工具运动控制实体1608两者均可由一个或多个ITS-S应用触发。交通工具运动控制实体1608可以是担负人类驾驶员的或交通工具(如果其能够在自动化模式下驾驶)的责任的功能。运动控制1608负责以明确定义的方式控制交通工具110内的移动和/或旋转部分。运动控制1608通过向将生成期望运动的硬件和机械元件提供必要的输入来执行规划意图。运动控制1608可以包括运动控制器，该运动控制器将现实世界中的交互映射到要执行的特定行动/任务。运动控制1608内的测量可用于确定系统的行为如何，并且因此运动控制器可作出反应以抑制干扰并将系统的动力学改变为期望状态。该系统的模型还可用于更详细地描述期望的运动，从而提供更令人满意的运动执行。
运动控制器可以周期性地向一个或多个致动器(例如，传感器数据融合应用/功能1604，包括图21中的一个或多个致动器2174，诸如(多个)线性致动器或驱动器)发送期望的设定点，在这些设定点之上对一个或多个过程执行相对应的行动/任务(例如，诸如交通工具转向部分、制动器等组件的移动或旋转；控制燃油喷射；点火线圈等)。同时，传感器(例如，本地设备传感器系统和IoT平台1605，包括图21中的一个或多个传感器2172)确定(多个)过程的当前状态(例如，一个或多个组件的当前位置和/或旋转、引擎负载(RPM)、节流阀位置和/或歧管压力(负载参考)等)，并将实际值(传感器数据)发送回运动控制器。这可以以循环和/或确定性的方式完成，使得在一个应用循环期间，运动控制器向一个或多个致动器1604和/或ECU 1615发送经更新的设定点，一个或多个传感器1605向运动控制器发送回其实际值(传感器数据)，和/或一个或多个ECU 1615向运动控制器发送回其实际值(控制系统数据(CSD))。
在各实施例中，GMP(或“操纵协调策略”)包括或指示行动/任务的协调序列，其中每个行动/任务由一个或多个V-ITS-S 110按照GMP规定的顺序执行，并且每个行动/任务是由相对应的V-ITS-S 110执行的操纵或运动。GMP可以是程序代码、标记语言文档、脚本或其他类似的机器可读指令(或用于生成此类指令的数据)，其由相应ITS-S用于执行相应操纵/运动。运动控制1608的运动控制器可以将GMP中描述的操纵映射到由V-ITS-S 110的硬件和/或机械组件执行的特定运动，并向硬件和/或机械组件发送适当的控制信号以在期望的时间执行指示的操纵。
人机接口(HMI)1606、1706和1806当存在时使得能够配置管理实体(例如，VRU简档管理)中和其他功能(例如，VBS基础服务管理)中的初始数据(参数)。HMI 1606、1706和1806使得能够将与VRU基础服务相关的外部事件传输至设备所有者(用户)，这些外部事件包括：关于由系统的至少一个元件检测到立即碰撞风险(TTC<2s)而作出警报、以及以信号通知由系统的至少一个元件检测到碰撞风险(例如，TTC>2秒)。对于VRU系统117(例如，个人计算系统1700)，类似于交通工具驾驶员，HMI考虑到其简档而向VRU 116提供信息(例如，对于盲人，信息使用个人计算系统1700的特定平台的可访问性能力以清晰声级被呈现)。在各实现方式中，HMI 1606、1706和1806可以是警报系统的部分。
连接的系统1607、1707和1807是指用于将系统与一个或多个其他系统连接的组件/设备。作为示例，连接的系统1607、1707和1807可包括通信电路系统和/或无线电单元。VRU系统1700可以是由高达4个不同层级的装备组成的连接的系统。VRU系统1700还可以是实时地收集从事件得到的信息、处理所收集的信息并将其与经处理的结果一起存储的信息系统。在VRU系统1700的每个层级处，信息收集、处理和存储与实现的功能和数据分发场景有关。
3.计算系统和硬件配置
图19图示出根据各实施例的适于由UVCS和/或ITS-S(诸如先前讨论的那些UVCS和/或ITS-S)使用的示例NN 1900。NN 1900可适合于由本文讨论的各个实施例的由UVCS模块的硬件加速器部分地实现的子系统和/或各个实施例中的一者或多者使用。如所示，示例NN 1900可以是包括输入层1912、一个或多个隐藏层1914以及输出层1916的多层前馈NN(FNN)。输入层1912接收输入变量(xi)1902的数据。(多个)隐藏层1914处理输入，并且最终，输出层1916输出判定或评定(yi)1904。在一个示例实现方式中，NN的输入变量(xi)1902被设置为包含相关变量数据的向量，而NN的输出判定或评定(yi)1904也被设置为向量。例如，多层FNN可以通过以下等式表示：
在这些等式中，hoi和yi分别是隐藏层变量和最终输出，f()典型地是非线性函数，诸如，模仿人类大脑的神经元的sigmoid函数(s形函数)或修正线性(ReLu)函数。R是输入的数量。N是隐藏层的尺寸，即神经元的数量。S是输出的数量。
FNN的目的是通过经由训练使网络变量iw、hw、hb和ob适配来使网络输出与所期望的目标之间的误差函数E最小化，如下：
在该等式中，ykp和tkp分别是样本k的第p个输出单元的预测值和目标值，并且m是样本的数量。
在实施例中，NN 1900用于一个或多个ITS-S子系统，诸如由图16、图17和图18所示的子系统。输入变量(xi)1902可以包括由各种嵌入式或可访问传感器收集的各种传感器数据、经由消息交换(例如，先前讨论的各个MCM)获得的数据以及描述与决策相关的因素的数据。输出变量(yi)1904可以包括所确定的响应(例如，调整速度、制动、改变(多个)车道等)。通过训练数据来确定NN 1900的(多个)隐藏层的网络变量。
在一个示例中，NN 1900用于运动检测，该检测用于基于从一个或多个传感器(例如，图像捕获设备、光检测和测距(LiDAR)、无线地检测和测距(Radar)等)获得的y传感器数据来确定诸如VRU 116和/或V-ITS-S 110之类的对象的运动/活动。在另一个示例中，NN1900被用于对象检测/分类。对象检测或识别模型可以包括登记阶段和评估阶段。在登记阶段期间，从传感器数据(例如，图像或视频数据)中提取一个或多个特征。特征是单个可测量属性或特性。在对象检测的上下文中，对象特征可包括对象尺寸、颜色、形状、与其他对象的关系和/或图像的任何区域或部分，诸如边缘、脊、角、斑点和/或一些定义的感兴趣区域(ROI)等。所使用的特征可以是特定于实现方式的，并且可以基于例如要检测的对象和要开发和/或使用的(多个)模型。评估阶段涉及通过将获得的图像数据与登记阶段期间创建的现有对象模型进行比较来对对象进行标识或分类。在评估阶段期间，使用合适的模式识别技术将从图像数据中提取的特征与对象标识模型进行比较。对象模型可以是定性或功能性的描述、几何表面信息和/或抽象特征向量，并且可以存储在适当的数据库中，该数据库使用某种类型的索引方案来组织，以促进从考虑中消除不太可能的对象候选。
在另一个示例中，NN 1900用于对象跟踪，例如，跟踪/监控VRU 116和/或V-ITS-S110的移动。对象跟踪和/或计算机视觉技术可包括，例如，边缘检测、角检测、斑点检测、卡尔曼滤波器、高斯混合模型、粒子滤波器、基于均值漂移的核跟踪、ML对象检测技术(例如，Viola-Jones对象检测框架、尺度不变特征变换(SIFT)、有向梯度直方图(HOG)等)、深度学习对象检测技术(例如，全卷积神经网络(FCNN)、区域建议卷积神经网络(R-CNN)、单发多盒检测器(single shot multibox detector)、“你只看一次”(YOLO)算法等)等。
在图19的示例中，为了简化说明，在NN中仅存在一个隐藏层。在一些其他实施例中，可能存在许多隐藏层。此外，NN可以是其他类型的拓扑，诸如卷积NN(CNN)、循环NN(RNN)、长短期记忆(LSTM)算法、深度CNN(DCN)、去卷积NN(DNN)、门控循环单元(GRU)、深度信念NN、前馈NN(FFN)、深度FNN(DFF)、深度堆叠网络、马尔可夫链、感知NN、贝叶斯网络(BN)、动态BN(DBN)、线性动态系统(LDS)、切换LDS(SLDS)等。
图20和图21描绘了可实现本文中所讨论的计算节点或设备中的任一者的边缘计算系统和环境的示例。相应的边缘计算节点可以被具体化为能够与其他边缘组件、联网组件或端点组件进行通信的设备、装置、计算机或其他“物”的类型。例如，边缘计算设备可以被具体化为智能电话、移动计算设备、智能装置、机载计算系统(例如，导航系统)、或能够执行所描述的功能的其他设备或系统。
图20图示根据各实施例的基础设施装备2000的示例。基础设施装备2000(或“系统2000”)可被实现为基站、RSU、R-ITS-S、无线电头端、中继站、服务器、网关和/或本文讨论的任何其他元件/设备。
系统2000包括应用电路系统2005、基带电路系统2010、一个或多个无线电前端模块(RFEM)2015、存储器电路系统2020、功率管理集成电路系统(PMIC)2025、功率三通电路系统2030、网络控制器电路系统2035、网络接口连接器2040、定位电路系统2045、以及用户接口2050。在一些实施例中，设备2000可包括诸如例如存储器/存储、显示器、相机、传感器、或I/O接口之类的附加元件。在其他实施例中，下文所描述的组件可被包括在多于一个的设备中。例如，针对CRAN、CR、vBBU或其他类似的实现方式，所述电路系统可以被单独地包括在多于一个的设备中。
应用电路系统2005包括电路系统，诸如但不限于一个或多个处理器(或处理器核)、高速缓存存储器、以及以下各项中的一项或多项：低压差电压调节器(LDO)、中断控制器、串行接口(诸如SPI、I2C或通用可编程串行接口模块)、实时时钟(RTC)、定时器-计数器(包括间隔定时器和看门狗定时器)、通用IO、存储器卡控制器(诸如，安全数字(SD)多媒体卡(MMC)或类似物)、通用串行总线(USB)接口、移动产业处理器接口(MIPI)接口、以及联合测试接入小组(JTAG)测试接入端口。应用电路系统2005的处理器(或核)可与存储器/存储元件耦合或者可包括存储器/存储，并且可被配置成用于执行存储器/存储中所存储的指令以使得各种应用或操作系统能够在系统2000上运行。在一些实现方式中，存储器/存储元件可以是芯片上存储器电路系统，该芯片上存储器电路系统可包括任何合适的易失性和/或非易失性存储器，诸如，DRAM、SRAM、EPROM、EEPROM、闪存、固态存储器、和/或诸如本文中所讨论的那些存储器设备技术之类的任何其他类型的存储器设备技术。
应用电路系统2005的(多个)处理器可包括例如，一个或多个处理器核(CPU)、一个或多个应用处理器、一个或多个图形处理单元(GPU)、一个或多个精简指令集计算(RISC)处理器、一个或多个Acorn RISC机器(ARM)处理器、一个或多个复杂指令集计算(CISC)处理器、一个或多个DSP、一个或多个FPGA、一个或多个PLD、一个或多个ASIC、一个或多个微处理器或控制器、或其任何合适的组合。在一些实施例中，应用电路系统2005可包括或可以是用于根据本文中的各实施例进行操作的专用处理器/控制器。作为示例，应用电路系统2005的(多个)处理器可包括一个或多个
或
处理器；(多个)超微半导体(AMD)
处理器；加速处理单元(APU)或
处理器；(多个)许可自ARM控股有限公司的基于ARM的处理器，诸如ARMCortex-A处理器族和由CaviumTM公司提供的
来自MIPS技术公司的基于MIPS的设计，诸如，MIPS勇士(Warrior)P类处理器；等等。在一些实施例中，系统2000可以不利用应用电路系统2005，并且替代地例如可包括专用处理器/控制器来处理从EPC或5GC接收的IP数据。
在一些实现方式中，应用电路系统2005可包括一个或多个硬件加速器，这一个或多个硬件加速器可以是微处理器、可编程处理设备等等。一个或多个硬件加速器可包括例如计算机视觉(CV)和/或深度学习(DL)加速器。作为示例，可编程处理设备可以是一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)；可编程逻辑器件(PLD)，诸如复杂PLD(CPLD)、高容量PLD(HCPLD)等等；ASIC，诸如结构化ASIC等等；可编程Soc(PSoC)；等等。在此类实现方式中，应用电路系统2005的电路系统可包括逻辑块或逻辑结构以及其他互连的资源，这些逻辑块或逻辑结构以及其他互连的资源可被编程为执行本文中所讨论的各实施例的各种功能，诸如过程、方法、功能等。在此类实施例中，应用电路系统2005的电路系统可包括用于将逻辑块、逻辑结构、数据等存储在查找表(LUT)等等中的存储器单元(例如，可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、静态存储器(例如，静态随机存取存储器(SRAM)、反熔丝等))。
在一些实现方式(诸如其中图XS1的边缘节点130、中间节点120和/或端点110的子系统是单独的软件代理或AI代理的实现方式)中，每个代理被实现在被配置有适当的(多个)位流的相应的硬件加速器或用于执行它们相应的功能的逻辑块中。在这些实现方式中，应用电路系统2005的(多个)处理器和/或硬件加速器可专门定制成用于对代理进行操作和/或用于机器学习功能，这些处理器和/或硬件加速器诸如AI GPU集群、由
公司开发的张量处理单元(TPU)、由
提供的真实AI处理器(RAPTM)、由
公司提供的NervanaTM神经网络处理器(NNP)、
MovidiusTMMyriadTMX视觉处理单元(VPU)、基于
PXTM的GPU、由
提供的NM500芯片、由
公司提供的硬件3(Hardware 3)、由
提供的基于EpiphanyTM的处理器，等等。在一些实施例中，硬件加速器可被实现为AI加速协处理器，诸如由
公司提供的Hexagon 685 DSP、由想
(Imagination Technologies
)提供的PowerVR 2NX神经网络加速器(NNA)、
A11或A12 Bionic SoC内的神经引擎核、由
提供的海思麒麟970等等。
基带电路系统2010可例如被实现为包括一个或多个集成电路的焊入式衬底、焊接至主电路板的单个封装的集成电路、或包含两个或更多个集成电路的多芯片模块。基带电路系统2010包括用于执行各种协议和无线电控制功能的一个或多个处理设备(例如，基带处理器)。基带电路系统2010可与系统2000的应用电路系统对接，以用于基带信号的生成和处理并且用于控制RFEM 2015的操作。基带电路系统2010可处置经由RFEM 2015实现与一个或多个无线电网络的通信的各种无线电控制功能。基带电路系统2010可包括诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器(例如，一个或多个基带处理器)或控制逻辑的电路系统，以处理从RFEM 2015的接收信号路径接收的基带信号并生成要经由传送信号路径被提供给RFEM 2015的基带信号。在各实施例中，基带电路系统2010可实现用于管理基带电路系统2010的资源、调度任务等的实时OS(RTOS)。RTOS的示例可包括由
提供的嵌入式操作系统(OSE)TM，由
提供的Nucleus RTOSTM，由
提供的多功能实时可执行程序(VRTX)、由
提供的ThreadXTM、FreeRTOS、由
提供的REX OS、由
(Open Kernel(OK)
)提供的OKL4、德国卡夫电子公司(OSEK)、便携式操作系统接口(POSIX)、或任何其他合适的RTOS，诸如本文中讨论的那些。
虽然并未由图20示出，但是在一个实施例中，基带电路系统2010包括用于操作一个或多个无线通信协议的(多个)单独的处理设备(例如，“多协议基带处理器”或“协议处理电路系统”)和用于实现物理层(PHY)功能的(多个)单独的处理设备。在该实施例中，协议处理电路系统操作或实现一个或多个无线通信协议的各种协议层/实体。在第一示例中，当RFEM 2015是蜂窝射频通信系统(诸如，毫米波(mmWave)通信电路系统或某个其他合适的蜂窝通信电路系统)时，协议处理电路系统可操作LTE协议实体和/或5G/NR协议实体。在该第一示例中，协议处理电路系统将操作MAC、RLC、PDCP、SDAP、RRC和NAS功能。在第二示例中，当RFEM 2015是WiFi通信系统时，协议处理电路系统可操作一个或多个基于IEEE的协议。在第二示例中，协议处理电路系统将操作WiFi MAC和LLC功能。协议处理电路系统可包括用于存储针对操作协议功能的程序代码和数据的一个或多个存储器结构(未示出)以及用于执行该程序代码并使用该数据执行各种操作的一个或多个处理核(未示出)。协议处理电路系统提供针对基带电路系统2010和/或RFEM 2015的控制功能。基带电路系统2010还可支持针对多于一个无线协议的无线电通信。
继续前述实施例，基带电路系统2010包括用于实现PHY的单独的(多个)处理设备，PHY包括HARQ功能、加扰和/或解扰、编码和/或解码、层映射和/或解映射、调制符号映射、接收符号和/或位度量确定、多天线端口预编码和/或解码(可包括时空、空频或空间编码中的一者或多者)、参考信号生成和/或检测、前置序列生成和/或解码、同步序列生成和/或检测、控制信道信号盲解码、射频移位以及其他相关功能等。调制/解调功能可包括快速傅里叶变换(FFT)、预编码、星座映射/解映射功能。译码(编码)/解码功能可包括卷积译码、咬尾卷积译码、turbo译码、Viterbi译码、或低密度奇偶校验(LDPC)译码。调制/解调和编码器/解码器功能的实施例不限于这些示例，并且在其他实施例中可包括其他合适的功能。
用户接口电路系统2050可包括被设计成用于实现用户与系统2000的交互的一个或多个用户接口、或者被设计成用于实现外围组件与系统2000的交互的外围组件接口。用户接口可包括但不限于一个或多个实体或虚拟按钮(例如，重置按钮)、一个或多个指示器(例如，发光二极管(LED))、实体键盘或小键盘、鼠标、触摸板、触摸屏、扬声器或其他音频发射设备、话筒、打印机、扫描仪、头戴式耳机、显示屏或显示设备等。外围组件接口可包括但不限于非易失性存储器端口、通用串行总线(USB)端口、音频插孔、电源接口等。
无线电前端模块(RFEM)2015可包括毫米波(mmWave)RFEM以及一个或多个亚毫米波射频集成电路(RFIC)。在一些实现方式中，一个或多个亚毫米波RFIC可与毫米波RFEM物理地分离。RFIC可包括到一个或多个天线或天线阵列的连接，并且RFEM可连接至多个天线。在替代实现方式中，毫米波无线电功能和亚毫米波无线电功能两者可被实现在同一物理RFEM 2015中，该物理RFEM 2015包含毫米波天线和亚毫米波两者。天线阵列包括一个或多个天线元件，这些天线元件中的每个天线元件被配置成将电信号转换为无线电波以行进通过空气，并且用于将接收到的无线电波转换为电信号。例如，由基带电路系统2010提供的数字基带信号被转换为模拟RF信号(例如，经调制的波形)，该模拟RF信号将经由包括一个或多个天线元件(未示出)的天线阵列的天线元件被放大并被传送。天线元件可以是全向的、有向的、或其组合。天线元件能以如已知和/或本文中所讨论的多种布置形成。天线阵列可包括微带天线或制造在一个或多个印刷电路板的表面上的印刷天线。天线阵列能以各种形状被形成为金属箔的贴片(例如，贴片天线)，并且可使用金属传输线等与RF电路系统耦合。
存储器电路系统2020可包括易失性存储器(包括动态随机存取存储器(DRAM)和/或同步动态随机存取存储器(SDRAM))和非易失性存储器(NVM)(包括高速电可擦除存储器(统称为闪存)、相变随机存取存储器(PRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)等)中的一者或多者，并且可包含来自
和
的三维(3D)交叉点(XPOINT)存储器。存储器电路系统2020可被实现为焊入式封装的集成电路、插口式存储器模块、以及插入式存储器卡中的一者或多者。
存储器电路系统2020配置成用于以实现本文中所描述的技术的软件、固件、或硬件命令的形式存储计算逻辑(或“模块”)。可使用合适的编程语言或开发工具(诸如本文中讨论的任何编程语言或开发工具)来开发计算逻辑或模块。可采用计算逻辑以存储用于装置基础设施装备2000的各种组件、基础设施装备2000的操作系统、一个或多个应用的操作和/或用于执行文本中讨论的实施例的编程指令的工作副本和/或永久副本。计算逻辑可作为用于由应用电路系统2005的处理器执行以提供或执行本文中所描述的功能的指令而被存储或被加载到存储器电路系统2020中。各种元件可由受应用电路系统2005的处理器支持的汇编器指令或可被编译成此类指令的高级语言来实现。编程指令的永久副本可在工厂中在制造期间或在现场通过例如分发介质(未示出)、通过通信接口(例如，从分发服务器)、和/或空中下载(OTA)被置于存储器电路系统2020的持久性存储设备中。
如下文更详细讨论的，基础设施装备2000可以被配置成用于基于支持特定V2XRAT(或能够与特定V2X RAT通信)的vUE 121的数量来支持特定V2X RAT。在实施例中，存储器电路系统2020可以存储RAT配置控制模块，以控制基础设施装备2000的(重新)配置，以支持特定的RAT和/或V2X RAT。配置控制模块为触发(重新)配置行动提供接口。在一些实施例中，存储器电路系统2020还可以存储RAT软件(SW)管理模块，以在基础设施装备2000中实现SW加载或预设过程以及(解除)激活SW。在这些实施例中的任何实施例中，存储器电路系统2020可以存储多个V2X RAT软件组件，多个V2X RAT软件组件中的每个V2X RAT软件组件包括程序代码、指令、模块、组件、封装、协议栈、(多个)软件引擎等，以用于根据相对应的V2XRAT操作基础设施设备2000或其组件(例如，RFEM 2015)。当V2X RAT组件由应用电路系统2005和/或基带电路系统2010配置或执行时，基础设施装备2000根据V2X RAT组件进行操作。
在第一示例中，第一V2X RAT组件可以是C-V2X组件，该C-V2X组件包括允许基础设施装备2000根据LTE和/或C-V2X标准支持C-V2X和/或提供无线电时间/频率资源的LTE和/或C-V2X协议堆栈。此类协议栈可以包括控制平面协议栈和用户平面协议栈，该控制平面协议栈包括非接入层(NAS)、无线电资源控制(RRC)、分组数据汇聚协议(PDCP)、无线电链路控制(RLC)、介质访问控制(MAC)和物理(PHY)层实体；该用户平面协议栈包括用于用户平面层(GTP-U)的通用分组无线电服务(GPRS)隧道协议、用户数据报协议(UDP)、网际协议(IP)、PDCP、RLC、MAC和PHY层实体。这些控制平面和用户平面协议实体在3GPP TS 36.300和/或3GPP TS 38.300以及其他3GPP规范中进行更详细地讨论。在一些实施例中，IP层实体可以利用分配和保留优先权(ARP)层实体或某个其他非IP协议层实体代替。取决于基础设施装备2000是否充当中继，上述协议层实体中的一些或全部可以是“中继”版本。在一些实施例中，用户平面协议栈可以是3GPP TS 23.303版本15.1.0(2018年06月)中讨论的PC5用户平面(PC5-U)协议栈。
在第二示例中，第二V2X RAT组件可以是ITS-G5组件，该ITS-G5组件包括允许基础设施装备根据ITS-G5和/或其他WiFi标准支持ITS-G5通信和/或提供无线电时频资源的ITS-G5(IEEE 802.11p)和/或交通工具环境中无线访问(WAVE)(IEEE 1609.4)协议栈等。ITS-G5和WAVE协议栈尤其包括基于IEEE 802.11p协议的DSRC/WAVE PHY和MAC层实体。DSRC/WAVE PHY层负责获得用于通过ITS-G5信道从较高层传送的数据并且通过ITS-G5信道接收原始数据并将数据提供给较上层。MAC层将数据分组组织为网络帧。MAC层可被拆分为基于IEEE 802.11p的较低的DSRC/WAVE MAC层和基于IEEE 1609.4的较高的WAVE MAC层(或WAVE多信道层)。IEEE 1609根据IEEE 802.11p建立并且定义其他较高层中的一个或多个。ITS-G5组件还可以包括用于执行第3层(L3)的复用和解复用操作的逻辑链路控制(LLC)层实体。LLC层(例如，IEEE 802.2)通过允许L3协议在LLC字段中被指定而允许多个网络L3协议通过同一物理链路通信。
除了V2X RAT组件之外，存储器电路系统2020还可以存储RAT转换组件，该RAT转换组件是用于向装备有不同V2X能力的vUE 121提供转换服务的软件引擎、API、库、(多个)对象、(多个)引擎或其他功能单元。例如，当配置或执行RAT转换组件时，可使基础设施装备2000将根据第一V2X RAT(例如，C-V2X)获得的第一消息变换或转换为第二消息，以用于使用第二V2X RAT(例如，ITS-G5)进行传送。在一个示例中，RAT转换组件可以通过从第一消息的一个或多个字段中提取数据并将所提取的数据插入第二消息的对应字段中来执行转换或变换。其他的转换/变换方法也可以在其他实施例中使用。在一些实施例中，RAT转换组件可以采用合适的转换器将处于源格式的一个或多个源消息转换成处于目标格式的一个或多个目标消息，并且可以利用任何合适的编译策略进行转换。取决于由基础设施装备2000支持的V2X RAT的类型(例如，存储器映射、指令集、编程模型等)，转换器还可以具有不同的实现方式。
PMIC 2025可包括电压调节器、电涌保护器、功率警报检测电路系统、以及诸如电池或电容器之类的一个或多个备用电源。功率警报检测电路系统可检测掉电(欠压)和电涌(过压)状况中的一者或多者。功率三通电路系统330可提供从网络电缆汲取的电功率，以使用单个电缆向基础设施装备2000提供功率供给和数据连接性两者。
网络控制器电路系统2035使用标准网络接口协议提供到网络的连接性，标准网络接口协议诸如以太网、通过GRE隧道的以太网、通过多协议标签交换(MPLS)的以太网、或某个其他合适的协议，诸如本文中所讨论的那些协议。可使用物理连接经由网络接口连接器2040提供去往/来自基础设施装备2000的网络连接性，该网络连接性可以是电气的(统称为“铜互连”)、光学的或无线的。网络控制器电路系统2035可包括一个或多个专用处理器和/或FPGA以使用前述协议中的一个或多个协议进行通信。在一些实现方式中，网络控制器电路系统2035可包括多个控制器以使用相同或不同的协议提供到其他网络的连接性。在各实施例中，网络控制器电路系统2035实现与相关联的装备和/或与后端系统(例如，(多个)服务器、核心网络、云服务等)的通信，该通信可经由格式的网关设备发生。
定位电路系统2045包括用于接收由全球导航卫星系统(GNSS)的定位网络传送/广播的信号并对其进行解码。导航卫星星座(或GNSS)的示例包括美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的全球导航系统(GLONASS)、欧盟的伽利略系统、中国的北斗导航卫星系统、区域导航系统或GNSS增强系统(例如，利用印度星座(NAVIC)、日本的准天顶卫星系统(QZSS)、法国的多普勒轨道成像和卫星综合无线电定位(DORIS)等进行的导航)等等。定位电路系统2045包括用于与定位网络(诸如导航卫星星座节点)的组件通信的各种硬件元件(例如，包括诸如交换机、滤波器、放大器、天线元件等等之类的用于促进OTA通信的硬件设备)。在一些实施例中，定位电路系统2045可包括用于定位、导航和定时的微技术(Micro-PNT)IC，其使用主定时时钟来执行位置跟踪/估计而无需GNSS辅助。定位电路系统2045也可以是基带电路系统2010和/或RFEM 2015的部分或者与基带电路系统2010和/或RFEM2915交互，以与定位网络的节点和组件通信。定位电路系统2045还可向应用电路系统2005提供位置数据和/或时间数据，该应用电路系统2005可使用该数据使操作与各种其他基础设施装备等等同步。
由图3示出的组件可使用接口电路系统306或互连(IX)2006彼此通信，该接口电路系统306或互连(IX)2006可包括任何数量的总线和/或互连(IX)技术，诸如工业标准架构(ISA)、扩展ISA(EISA)、集成电路间(I2C)、串行外围接口(SPI)、点对点接口、功率管理总线(PMBus)、外围组件互连(PCI)、PCI快速(PCI Express，PCIe)、
超路径接口(UPI)、
加速器链路(IAL)、公共应用编程接口(CAPI)、
快速路径互连(QPI)、超路径互连(UPI)、
Omni-Path架构(OPA)IX、RapidIOTM系统IX、用于加速器的高速缓存一致性互连(CCIA)、Gen-Z联盟IX、开放一致性加速处理器接口(OpenCAPI)IX、超传输(HyperTransport)互连和/或任何数量的其他IX技术。IX技术可以是例如在基于SoC的系统中使用的专有总线。
图21图示出可存在于边缘计算节点2150中的、用于实现本文中所描述的技术(例如，操作、过程、方法和方法论)的组件的示例。该边缘计算节点2150在被实现为计算设备(例如，移动设备、基站、服务器、网关等)或计算设备(例如，移动设备、基站、服务器、网关等)的一部分时提供节点2100的相应组件的更靠近的视图。边缘计算节点2150可包括本文中所引用的硬件或逻辑组件的任何组合，并且该边缘计算节点2150可包括可与边缘通信网络或此类网络的组合一起使用的任何设备或与该任何设备耦合。这些组件可被实现为IC、IC的部分、分立电子器件或其他模块、指令集、可编程逻辑或算法、硬件、硬件加速器、软件、固件、或其在边缘计算节点2150中适配的组合，或者被实现为以其他方式被并入在更大的系统的机架内的组件。
边缘计算节点2150包括以一个或多个处理器2152形式的处理电路系统。处理器电路系统2152包括电路系统，诸如但不限于一个或多个处理器核以及以下各项中的一项或多项：高速缓存存储器、低压差电压调节器(LDO)、中断控制器、串行接口(诸如SPI、I2C或通用可编程串行接口电路)、实时时钟(RTC)、定时器-计数器(包括间隔定时器和看门狗定时器)、通用I/O、存储器卡控制器(诸如安全数字/多媒体卡(SD/MMC)或类似物)、接口、移动产业处理器接口(MIPI)接口、以及联合测试接入小组(JTAG)测试接入端口。在一些实现方式中，处理器电路系统2152可包括一个或多个硬件加速器(例如，与加速电路系统2164相同或类似)，该硬件加速器可以是微处理器、可编程处理设备(例如，FPGA、ASIC)等等。一个或多个加速器可包括例如计算机视觉和/或深度学习加速器。在一些实现方式中，处理器电路系统2152可包括片上存储器电路系统，该片上存储器电路系统可包括任何合适的易失性和/或非易失性存储器，诸如DRAM、SRAM、EPROM、EEPROM、闪存、固态存储器、和/或诸如本文中所讨论的那些存储器设备技术之类的任何其他类型的存储器设备技术。
处理器电路系统2152可以包括例如，一个或多个处理器核(CPU)、应用处理器、GPU、RISC处理器、Acorn RISC机器(ARM)处理器、CISC处理器、一个或多个DSP、一个或多个FPGA、一个或多个PLD、一个或多个ASIC、一个或多个基带处理器、一个或多个射频集成电路(RFIC)、一个或多个微处理器或控制器、多核处理器、多线程处理器、超低压处理器、嵌入式处理器、或任何其他已知的处理元件、或其任何合适的组合。处理器(或核)2152可与存储器/存储耦合或者可包括存储器/存储，并且可被配置成用于执行存储器/存储中所存储的指令以使得各种应用或操作系统能够在节点2150上运行。处理器(或核)2152被配置成用于操作应用软件以向节点2150的用户提供特定服务。在一些实施例中，(多个)处理器2152可以是被配置成(或可配置)用于根据本文中的各实施例进行操作的(多个)专用处理器/(多个)控制器。
作为示例，(多个)处理器2152可包括可从加利福尼亚州圣克拉拉市的
公司获得的基于
架构酷睿TM(CoreTM)的处理器，诸如基于i3、i5、i7和i9的处理器；基于
微控制器的处理器，诸如夸克TM(QuarkTM)、凌动TM(AtomTM)、或其他基于MCU的处理器；(多个)
处理器、(多个)至
处理器、或另一此类处理器。然而，可使用任何数量的其他处理器，诸如以下各项中的一项或多项：超微半导体公司(AMD)
架构，诸如(多个)
或
处理器、加速处理单元(APU)、MxGPU、(多个)
处理器等等；来自
公司的(多个)A5-A12和/或S1-S4处理器，来自
技术公司的(多个)骁龙TM(SnapdragonTM)或CentriqTM处理器，
的(多个)开放多媒体应用平台(OMAP)TM处理器；来自MIPS技术公司的基于MIPS的设计，诸如MIPS勇士M类(Warrior M-class)、勇士I类(Warrior I-class)和勇士P类(P-class)处理器；许可自ARM控股有限公司的基于ARM的设计，诸如ARM Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M族处理器；由CaviumTM公司提供的
等等。在一些实现方式中，(多个)处理器2152可以是芯片上系统(SoC)、封装中系统(SiP)、多芯片封装等等的部分，其中(多个)处理器2152和其他组件被形成到单个集成电路或单个封装中，诸如来自
公司的爱迪生TM(EdisonTM)或伽利略TM(GalileoTM)SoC板。(多个)处理器2152的其他示例在本公开中的其他地方被提及。
(多个)处理器2152可通过互连(IX)2156与系统存储器2154通信。可使用任何数量的存储器设备来提供给定量的系统存储器。作为示例，存储器可以是根据联合电子器件工程委员会(JEDEC)设计的随机存取存储器(RAM)，诸如DDR或移动DDR标准(例如，LPDDR、LPDDR2、LPDDR3或LPDDR4)。在特定示例中，存储器组件可符合JEDEC颁布的DRAM标准，诸如DDR SDRAM的JESD79F、DDR2 SDRAM的JESD79-2F、DDR3 SDRAM的JESD79-3F、DDR4 SDRAM的JESD79-4A、低功率DDR(LPDDR)的JESD209、LPDDR2的JESD209-2、LPDDR3的JESD209-3和LPDDR4的JESD209-4。还可包括其他类型的RAM，诸如动态RAM(DRAM)、同时DRAM(SDRAM)等等。此类标准(和类似的标准)可被称为基于DDR的标准，而存储设备的实现此类标准的通信接口可被称为基于DDR的接口。在各种实现方式中，单独的存储器设备可以是任何数量的不同封装类型，诸如单管芯封装(SDP)、双管芯封装(DDP)或四管芯封装(Q17P)。在一些示例中，这些设备可以直接焊接到主板上，以提供薄型解决方案，而在其他示例中，设备被配置为一个或多个存储器模块，这一个或多个存储器模块进而通过给定的连接器耦合至主板。可使用任何数量的其他存储器实现方式，诸如其他类型的存储器模块，例如，不同种类的双列直插存储器模块(DIMM)，包括但不限于microDIMM(微DIMM)或MiniDIMM(迷你DIMM)。
为了提供对信息(诸如数据、应用、操作系统等)的持久性存储，存储2158还可经由IX 2156而耦合至处理器2152。在示例中，存储2158可经由固态盘驱动器(SSDD)和/或高速电可擦除存储器(共同被称为“闪存”)来实现。可用于存储2158的其他设备包括闪存卡(诸如SD卡、microSD卡、XD图片卡，等等)和USB闪存驱动器。在示例中，存储器设备可以是或者可以包括使用硫属化物玻璃的存储器设备，多阈值级别NAND闪存，NOR闪存，单级或多级相变存储器(PCM)，电阻式存储器，纳米线存储器，铁电晶体管随机存取存储器(FeTRAM)，反铁电存储器，包含忆阻器技术的磁阻随机存取存储器(MRAM)，相变RAM(PRAM)，包括金属氧化物基底、氧空位基底和导电桥随机存取存储器(CB-RAM)的电阻式存储器，或自旋转移力矩(STT)-MRAM，基于自旋电子磁结存储器的设备，基于磁隧穿结(MTJ)的设备，基于畴壁(DW)和自旋轨道转移(SOT)的设备、基于晶闸管的存储器设备、或者任何上述的组合或其他存储器。存储器电路系统2154和/或存储电路系统2158还可包含
和
的三维(3D)交叉点(XPOINT)存储器。
在低功率实现方式中，存储2158可以是与处理器2152相关联的管芯上存储器或寄存器。然而，在一些示例中，存储2058可使用微硬盘驱动器(HDD)来实现。此外，附加于或替代所描述的技术，可将任何数量的新技术用于存储2158，诸如阻变存储器、相变存储器、全息存储器或化学存储器，等等。
存储电路系统2158存储用于实现本文中描述的技术的软件、固件或硬件命令形式的计算逻辑2182(或“模块2182”)。可采用计算逻辑2182来存储计算机程序或用于创建计算机程序的数据的工作副本和/或永久副本，以用于节点2150的各组件(例如，驱动器等)、节点2150的操作系统、和/或一个或多个应用的操作，以用于执行本文中讨论的实施例。计算逻辑2182可作为指令2182或用于创建指令2188的数据被存储或被加载到存储器电路系统2154中，用于由处理器电路系统2152执行以提供本文中所描述的功能。各种元件可由受处理器电路系统2152支持的汇编器指令或可被编译成此类指令(例如，指令2188或用于创建指令2188的数据)来实现。编程指令的永久副本可在工厂中或在现场通过例如分发介质(未示出)、通过通信接口(例如，从分发服务器(未示出))、和/或空中下载(OTA)被置于存储电路系统2158的持久性存储设备中。
在示例中，经由图21的存储器电路系统2154和/或存储电路系统2154提供的指令2188被具体化为包括程序代码、计算机程序产品或用于创建计算机程序的数据一个或多个非瞬态计算机可读存储介质(参见例如，NTCRSM 2160)，其中计算机程序或数据用于指引节点2150的处理器电路系统2158在节点2150中执行电子操作和/或执行特定的行动序列或行动流，例如，如参考先前所描绘的操作和功能的(多个)流程图和(多个)框图所描述的。处理器电路系统2152通过互连2156来访问一个或多个非瞬态计算机可读存储介质。
在替代实施例中，可将编程指令(或用于创建指令的数据)设置在多个NTCRSM2160上。在替代实施例中，可将编程指令(或用于创建指令的数据)设置在计算机可读瞬态存储介质(诸如信号)上。可使用传输介质，经由网络接口设备，利用多种传输协议中的任何一种协议(例如，HTTP)，进一步通过通信网络来传送或接收由机器可读介质具体化的指令。可以利用一种或多种计算机可用或计算机可读介质的任何组合。该计算机可用或计算机可读介质例如可以是但不限于一个或多个电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。例如，NTCRSM 2160可由针对存储电路系统2158和/或存储器电路系统2154所描述的设备来具体化。计算机可读介质的更具体的示例(非排他性列表)将包括下述项：具有一条或多条线的电连接件、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM、闪存等)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备和/或光盘、诸如支持互连网或内联网的那些传输介质之类的传输介质、磁存储设备、或任何数量的其他硬件设备。注意，计算机可用或计算机可读介质可甚至是其上打印有程序(或用于创建程序的数据)的纸张或另一合适的介质，因为程序(或用于创建程序的数据)可经由例如对纸张或其他介质的光学扫描而被电子地捕获，然后如有必要被编译、解释或以其他方式适当进行处理，然后被存储在计算机存储器中(暂存(stage)或不暂存在一个或多个中间存储介质中)。在本文档的上下文中，计算机可用或计算机可读介质可以是可以包含、存储、传达、传播、或传输程序(或用于创建程序的数据)以供指令执行系统、装置或设备使用或结合指令执行系统、装置或设备一起使用的任何介质。计算机可用介质可包括传播的数据信号以及随其体现在基带中或作为载波的一部分的计算机可用程序代码(或用于创建程序代码的数据)。可使用任何适当的介质来传送计算机可用程序代码(或用于创建程序的数据)，合适的介质包括但不限于无线、线缆、光纤电缆、RF等。
在各实施例中，本文中所描述的程序代码(或用于创建程序代码的数据)能以压缩格式、加密格式、分段格式、封装格式等中的一种或多种格式来存储。本文中描述的程序代码(或用于创建程序代码的数据)可能要求安装、修改、适配、更新、组合、补充、配置、解密、解压缩、拆包、分发、重新分配等中的一项或多项，以使得它们可直接由计算设备和/或其他机器读取和/或执行。例如，程序代码(或用于创建程序代码的数据)可被存储在多个部分中，这些部分单独地被压缩、被加密并被存储在分开的计算设备上，其中，这些部分在被解密、被解压缩和被组合时形成实现诸如本文中所描述的程序代码(用于创建程序代码的数据)的一组可执行指令。在另一示例中，程序代码(或用于创建程序代码的数据)能以它们可被计算机读取的状态存储，但是要求添加库(例如，动态链接库)、软件开发工具包(SDK)、应用编程接口(API)等，以便在特定的计算设备或其他设备上执行指令。在另一示例中，在可整体地或部分地执行/使用程序代码(或用于创建程序代码的数据)之前，可能需要配置程序代码(或用于创建程序代码的数据)(例如，存储设置、输入数据、记录网络地址等)。在该示例中，程序代码(或用于创建程序代码的数据)可被拆包，被配置成用于恰当的执行，并且被存储在第一位置，其中配置指令位于区别于第一位置的第二位置。配置指令可由行动、触发器、或不与实现所公开的技术的指令共同位于存储或执行位置的指令发起。相对应地，所公开的程序代码(或用于创建程序代码的数据)旨在包含此类机器可读指令和/或(多个)程序(或用于创建此类机器可读指令和/或程序的数据)，而不管机器可读指令和/或(多个)程序在被存储或以其他方式处于静态或在运送中时的特定格式或状态如何。
用于执行本公开的操作(例如，先前所讨论的计算逻辑2182、指令2182、指令2188)的计算机程序代码能以一种或多种编程语言的任何组合来编写，这些编程语言包括：面向对象的编程语言，诸如Python、Ruby、Scala、Smalltalk、JavaTM、C++、C#等等；过程编程语言，诸如，“C”编程语言、Go(或“Golang”)编程语言等等；脚本语言，诸如，JavaScript、服务器侧JavaScript(SSJS)、JQuery、PHP、Pearl、Python、Ruby on Rails、加速移动页脚本(AMPscript)、Mustache模板语言、Handlebars模板语言、Guide模板语言(GTL)、PHP、Java和/或Java服务器页面(JSP)、Node.js、ASP.NET、JAMscript等等；标记语言，诸如，超文本标记语言(HTML)、可扩展标记语言(XML)、Java脚本对象简谱(JSON)、
层叠样式表(CSS)、Java服务器页面(JSP)、MessagePackTM、
Thrift、抽象语法标记一(ASN.l)、
协议缓冲(protobuf)等等；一些其他合适的编程语言，包括专有编程语言和/或开发工具或任何其他语言工具。用于执行本公开的操作的计算机程序代码还能以本文中所讨论的编程语言的任何组合来编写。程序代码可以整体地在系统2150上执行、部分地在系统2150上执行、作为独立的软件包执行、部分在系统2150上并且部分在远程计算机上执行或者整体地在远程计算机或服务器上执行。在后一场景中，可通过任何类型的网络(包括LAN或WAN)将远程计算机连接至系统2150，或可(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)进行到外部计算机的连接。
在示例中，处理器电路系统2152上的指令2188(单独地，或与存储在计算机可读介质中的指令2182和/或逻辑/模块2182组合地)可配置受信任执行环境(TEE)2190的执行或操作。TEE 2190操作为可由处理器电路系统2152访问的受保护区域以实现对数据的安全访问以及指令的安全执行。在一些实施例中，TEE 2190可以是与系统2150的其他组件分开的物理硬件设备，诸如安全嵌入式控制器、专用SoC、或防篡改小芯片、或具有嵌入式处理设备和存储器设备的微控制器。此类实施例的示例包括符合台式和移动架构硬件(DASH)的网络接口卡(NIC)；
管理/可管理性引擎、
聚合安全引擎(CSE)或聚合安全管理/可管理性引擎(CSME)、由
提供的受信任执行引擎(TXE)，其中的每一个都可结合
活跃管理技术(AMT)和/或
vProTM技术来操作；
平台安全协处理器(PSP)、具有DASH可管理型的
高级A系列加速处理单元(APU)、
安全飞地协处理器；
Crypto
4807、4808、4809和/或4765密码协处理器、具有智能平台管理接口(IPMI)的
基板管理控制器(BMC),戴尔TM远程辅助卡(DRAC II)、集成式戴尔TM远程辅助卡(iDRAC)，等等。
在其他实施例中，TEE 2190可实现为安全飞地，这些安全飞地是系统2150的处理器和/或存储器/存储电路系统内的代码和/或数据的隔离区域。仅在安全飞地内被执行的代码可访问同一安全飞地内的数据，并且该安全飞地仅可使用安全应用(其可由应用处理器或防篡改微控制器实现)访问。例如，可以通过使用
软件防护扩展(SGX)或
硬件安全扩展、由绿洲实验室TM提供的基石飞地来提供TEE 2150的各种实现方式以及处理器电路系统2152或存储器电路系统2154和/或存储电路系统2158中伴随的安全区域。安全强化、硬件信任根、和受信任或受保护操作的其他方面可以通过TEE2190和处理器电路系统2152在设备2150中实现。
在一些实施例中，存储器电路系统2154和/或存储电路系统2158可被划分为隔离的用户空间实例(诸如容器、分区、虚拟环境(VE)等)。隔离的用户空间实例可以使用合适的操作系统级虚拟化技术来实现，诸如
容器、
容器、
容器和/或区域、
虚拟私有服务器、DragonFly
虚拟内核和/或监狱(jail),chroot监狱和/或类似物。虚拟机器还可用于一些实现方式中。在一些实施例中，存储器电路系统2154和/或存储电路系统2158可被划分为一个或多个受信任存储器区域，用于存储TEE2190的应用或软件模块。
虽然指令2182被示出为存储器电路系统2154中所包括的代码块并且计算逻辑2182被示出为存储电路系统2158中的代码块，但应当理解，这些代码块中的任何代码块能以硬连线电路来代替，例如，被构建成FPGA、ASIC或某个其他合适的电路系统。例如，在处理器电路系统2152包括(例如，基于FPGA的)硬件加速器以及处理器核的情况下，硬件加速器(例如，FPGA单元)可被预配置有前述的计算逻辑(例如，预配置有适当的位流)以执行先前所讨论的功能中的一些或全部(代替采用要由(多个)处理器核执行的编程指令)。
存储器电路系统2154和/或存储电路系统2158可存储操作系统(OS)的程序代码，该操作系统可以是通用OS或为计算节点2150专门编写的并被定制成用于计算节点2150的OS。例如，OS可以是Unix或类Unix OS(诸如例如，由红帽企业提供的Linux)、由
提供的Windows 10TM、由
提供的macOS，等等。在另一示例中，OS可以是移动OS，诸如，由
提供的
由
提供的
由
提供的Windows 10
由KaiOS技术公司提供的KaiOS，等等。在另一示例中，OS可以是实时OS(RTOS)，诸如，由Apache软件基金会提供的Apache Mynewt、由
提供的用于IoT的Windows
(Windows 10For
)、由
公司提供的微控制器操作系统(“MicroC/OS”或“μC/OS”)、FreeRTOS、由
提供的
由Sysgo
提供的PikeOS、由
提供的Android
由黑莓公司提供的
RTOS、或任何其他合适的RTOS，诸如，本文中所讨论的那些RTOS。
OS可包括操作以控制特定设备的一个或多个驱动器，这些特定设备被嵌入在节点2150中、被附连至节点2150、或以其他方式与节点2150通信地耦合。驱动器可包括允许平台的其他组件与各种I/O设备交互或控制各种I/O设备的各个驱动器，这些I/O设备可存在于节点2150内或连接至节点2150。例如，驱动器可包括用于控制和允许对显示设备的访问的显示驱动器、用于控制和允许对节点2150的触摸屏接口的访问的触摸屏驱动器、用于获取传感器电路系统2172的传感器读数并且控制和允许对传感器电路系统2172的访问的传感器驱动器、用于获取致动器2174的致动器位置和/或控制和允许对致动器2174的访问的致动器驱动器、用于控制和允许对嵌入式图像捕捉设备的访问的相机驱动器、用于控制和允许对一个或多个音频设备的访问的音频驱动器。操作系统还可包括为一个或多个应用提供程序代码和/或软件组件以获得并使用来自安全执行环境(SEE)、受信任执行环境(TEE)、和/或节点2150的管理引擎(未示出)的数据的一个或多个库、驱动器、API、固件、中间件、软件粘合件等。
边缘计算设备2150的组件可通过IX 2156进行通信。IX 2156可包括任何数量的技术，包括ISA、扩展ISA、I2C、SPI、点对点接口、电源管理总线(PMBus)、PCI、PCIe、PCIx、
UPI、
加速器链路、
CXL、CAPI、OpenCAPI、
QPI、UPI、
OPA IX、RapidIOTM系统IX、CCIX、Gen-Z联合体IX、超级传输互连、
提供的NVLink、时间触发协议(TTP)系统、FlexRay系统和/或任何数量的其他IX技术。IX 2156可以是例如在基于SoC的系统中使用的专属总线。
IX 2156将处理器2152耦合至通信电路系统2166以用于与其他设备的通信，该其他设备诸如远程服务器(未示出)和/或连接的边缘设备2162。通信电路系统2166是硬件元件或硬件元件的集合，用于通过一个或多个网络(例如，云2163)通信和/或与其他设备(例如，边缘设备2162)通信。
收发机2166可使用任何数量的频率和协议，诸如IEEE 802.15.4标准下的2.4千兆赫兹(GHz)传输，使用如由
特别兴趣小组定义的
低能量(BLE)标准、或
标准，等等。为特定的无线通信协议配置的任何数量的无线电可用于到连接的边缘设备2162的连接。例如，无线局域网(WLAN)单元可用于根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准实现
通信。另外，例如根据蜂窝或其他无线广域协议的无线广域通信可经由无线广域网(WWAN)单元发生。
无线网络收发机2166(或多个收发机)可以使用用于不同范围的通信的多种标准或无线电来进行通信。例如，边缘计算节点2150可使用基于BLE或另一低功率无线电的本地收发机与接近的(例如，在约10米内的)设备通信以节省功率。更远的(例如，在约50米内的)连接的边缘设备2162可通过
或其他中间功率的无线电而联络到。这两种通信技术能以不同的功率水平通过单个无线电发生，或者可通过分开的收发机而发生，分开的收发机例如使用BLE的本地收发机和分开的使用
的网格收发机。
可包括无线网络收发机2166(例如，无线电收发机)，以经由局域网协议或广域网协议来与边缘云2163中的设备或服务通信。无线网络收发机2166可以是遵循IEEE802.15.4或IEEE 802.15.4g标准等的LPWA收发机。边缘计算节点2163可使用由Semtech和LoRa联盟开发的LoRaWANTM(长距离广域网)在广域上通信。本文中所描述的技术不限于这些技术，而是可与实现长距离、低带宽通信(诸如Sigfox和其他技术)的任何数量的其他云收发机一起使用。进一步地，可使用其他通信技术，诸如在IEEE 802.15.4e规范中描述的时分信道跳。
除了针对如本文中所描述的无线网络收发机2166而提及的系统之外，还可使用任何数量的其他无线电通信和协议。例如，收发机2166可包括使用扩展频谱(SPA/SAS)通信以实现高速通信的蜂窝收发机。进一步地，可使用任何数量的其他协议，诸如用于中速通信和预设网络通信的
网络。收发机2166可包括与任何数量的3GPP规范兼容的无线电，诸如LTE和5G/NR通信系统，在本公开的末尾处更详细地进行讨论。网络接口控制器(NIC)2168可被包括以提供到边缘云2163的节点或到其他设备(诸如(例如，在网格中操作的)连接的边缘设备2162)的有线通信。有线通信可提供以太网连接，或可基于其他类型的网络，诸如控制器区域网(CAN)、本地互连网(LIN)、设备网络(DeviceNet)、控制网络(ControlNet)、数据高速路加(DH+)、现场总线(PROFIBUS)或工业以太网(PROFINET)，等等。附加的NIC 2168可被包括以启用到第二网络的连接，例如，第一NIC 2168通过以太网提供到云的通信，并且第二NIC 2168通过另一类型的网络提供到其他设备的通信。
鉴于从设备到另一组件或网络的可适用通信类型的多样性，由设备使用的可适用通信电路系统可以包括组件2164、2166、212068或2170中的任何一个或多个，或由组件2164、2166、212068或2170中的任何一个或多个来具体化。因此，在各示例中，用于通信(例如，接收、传送等)的可适用装置可由此类通信电路系统来具体化。
边缘计算节点2150可以包括或被耦合到加速电路系统2164，该加速电路系统2164可以由一个或多个AI加速器、神经计算棒、神经形态硬件、FPGA、GPU的布置、一个或多个SoC(包括可编程SoC)、一个或多个CPU、一个或多个数字信号处理器、专用ASIC(包括可编程ASIC)、诸如CPLD或HCPLD之类的PLD和/或被设计用于完成一个或多个专业化任务的其他形式的专用处理器或电路系统来具体化。这些任务可以包括AI处理(包括机器学习、训练、推断、和分类操作)、视觉数据处理、网络数据处理、对象检测、规则分析等。在基于FPGA的实现方式中，加速电路系统2164可包括逻辑块或逻辑结构以及其他互连的资源，这些逻辑块或逻辑结构以及其他互连的资源可被编程(被配置)为用于执行本文中所讨论的各实施例的各种功能，诸如过程、方法、功能等。在此类实现方式中，加速电路系统2164还可包括用于将逻辑块、逻辑结构、数据等存储在LUT等等中的存储器单元(例如，EPROM、EEPROM、闪存、静态存储器(例如，SRAM、反熔丝等))。
IX 2156还将处理器2152耦合至用于连接附加的设备或子系统的传感器中枢或外部接口2170。附加/外部设备可包括传感器2172、致动器2174、以及定位电路系统2145。
传感器电路系统2172包括其目的为检测其环境中的事件或其环境的改变并将关于检测到的事件的信息(传感器数据)发送到其他设备、模块、子系统等的设备、模块或子系统。此类传感器2172的示例尤其包括：惯性测量单元(IMU)，包括加速度计、陀螺仪、和/或磁力计；微机电系统(MEMS)或纳机电系统(NEMS)，包括3轴加速度计、3轴陀螺仪和/或磁力计；液位传感器；流量传感器；温度传感器(例如，热敏电阻)；压力传感器；气压传感器；重力仪；高度计；图像捕捉设备(例如，相机)；光检测和测距(LiDAR)传感器；接近度传感器(例如，红外辐射检测器等等)、深度传感器、环境光传感器；光学光传感器；超声波收发机；话筒；等等。
附加地或替代地，传感器172中的一些可以是用于各种交通工具控制系统的传感器，并且尤其可包括排气传感器，该排气传感器包括用于获得氧气数据的排气氧传感器和用于获得歧管压力数据的歧管绝对压力(MAP)传感器；质量空气流量(MAF)传感器，用于获得进气流量数据；进气温度(IAT)传感器，用于获得IAT数据；环境空气温度(AAT)传感器，用于获得AAT数据；环境空气压力(AAP)传感器，用于获得AAP数据(例如，胎压数据)；催化转化器传感器，包括用于获得催化转化器温度(CCT)数据的CCT传感器和用于获得催化转化器氧气(CCO)数据的CCO传感器；交通工具速度传感器(VSS)，用于获得VSS数据；排气再循环(EGR)传感器，包括用于获得ERG压力数据的EGR压力传感器和用于获得EGR阀枢轴的位置/取向数据的EGR位置传感器；节流阀位置传感器(TPS)，用于获得节流阀位置/取向/角度数据；曲柄/凸轮位置传感器，用于获得曲柄/凸轮/活塞位置/取向/角度数据；冷却液温度传感器；传动系传感器，用于收集传动系传感器数据(例如，变速器液位)、交通工具主体传感器，用于收集交通工具主体数据(例如，与前格栅/挡泥板、侧门、后挡泥板、后尾箱等的屈曲相关联的数据)等等。传感器172可包括其他传感器，诸如加速器踏板位置传感器(APP)、加速度计、磁力计、水平传感器、流量/流体传感器、气压传感器等。来自主交通工具的传感器172的传感器数据可包括由各种引擎传感器收集的引擎传感器数据(例如，引擎温度、油压等等)。
致动器2174允许节点2150改变其状态、位置和/或取向，或者移动或控制机制或系统。致动器2174包括用于移动或控制机制或系统的电设备和/或机械设备，并且将能量(例如，电流或移动的空气和/或液体)转换为某个种类的运动。致动器2174可包括一个或多个电子(或电化学)设备，诸如压电生物形态、固态致动器、固态继电器(SSR)、基于形状记忆合金的致动器、基于电活性聚合物的致动器、继电器驱动器集成电路(IC)，等等。致动器2174可包括一个或多个机电设备，诸如气动致动器、液压致动器、机电开关(包括机电继电器(EMR))、电动机(例如，DC电机、步进电机、伺服机构等)、功率开关、阀致动器、轮、推进器、螺旋桨、爪、夹具、挂钩、可听语音生成器、视觉警示设备、和/或其他类似的机电组件。节点2150可被配置成用于基于一个或多个捕捉到的事件和/或从服务提供商和/或各种客户端系统接收到的指令或控制信号来操作一个或多个致动器2174。
在实施例中，致动器2174可以是驱动控制单元(例如，图1的DCU 174)，DCU 2174的示例包括传动系统控制单元、引擎控制单元(ECU)、引擎控制模块(ECM)、EEMS、动力系统控制模块(PCM)、变速箱控制模块(TCM)、包括防抱死制动系统(ABS)模块和/或电子稳定控制(ESC)系统的制动控制模块(BCM或EBCM)、中央控制模块(CCM)、中央定时模块(CTM)、通用电子模块(GEM)、车身控制模块(BCM)、悬架控制模块(SCM)、门控制单元(DCU)、速度控制单元(SCU)、人机接口(HMI)单元、远程信息处理控制单元(TTU)、电池管理系统、便携式排放测量系统(PEMS)、规避操纵辅助(EMA)模块/系统和/或交通工具系统中的任何其他实体或节点。可由致动器/DCU 2174生成的控制系统数据(CSD)的示例可包括但不限于，根据引擎控制模块(ECM)的实时计算出的引擎负载值，诸如交通工具的引擎的每分钟引擎转数(RPM)、引擎的一个或多个气缸和/或一个或多个喷射器的燃料喷射器激活定时数据、一个或多个气缸的点火火花定时数据(例如，相对于一个或多个气缸的曲柄角的火花事件的指示)、(可以由传输控制单元(TCU)提供给EMC的)变速箱转动比数据和/或变速箱状态数据；等等。
在交通工具实施例中，致动器/DCU 2174被供应有控制系统配置(CSC)，该控制系统配置(CSC)是用于控制和/或监测由节点2150实现的各个系统(例如，当节点2150是CA/AD交通工具/V-ITS-S 110时)的软件模块、软件组件、逻辑块、参数、校准、变体等的集合。CSC定义DCU 2174如何使用多维性能图或查找表解释传感器2172的传感器数据和/或其他DCU2174的CSD，并定义如何基于传感器数据调节/修改致动器/组件。CSC还定义致动器/DCU/ECU 2174如何响应于命令和/或传感器数据操作。另外或替代地，CSS可能是软件模块、软件组件、参数、校准、变体等的选择，如由系统或设备中软件元件的布置所定义的。CSC可以包括系统配置描述，该系统配置描述指示要集成到一个或多个ECU 2174中的相关系统信息。系统配置描述可以包括一个或多个ECU提取，包括用于特定ECU 2174的信息。此外，系统配置描述可以包括一个或多个ECU配置描述，包括用于单个ECU 2174的基本软件配置信息以生成可执行软件模块、基本软件模块的代码和/或一个或多个软件组件的代码。在一些情况下，第一CSC可以指示ECU 2174将其他CSC分配给一个或多个其他ECU 2174，并控制或指示一个或多个其他ECU 2174根据其相对应的CSC在其相对应的运行时环境(RTE)中生成和执行软件组件/应用。
可以使用任何合适的面向对象编程语言(例如，C、C++、java等)、模式语言(例如，XML模式、汽车开放系统架构(AUTOSAR)XML模式等)、脚本语言(VBScript、JavaScript等)等开发由单个DCU 2174执行的CSC和/或软件组件。可以使用硬件描述语言(HDL)来定义CSC和软件组件，诸如寄存器传输逻辑(RTL)、超高速集成电路(VHSIC)HDL(VHDL)、Verilog等，用于实现为现场可编程设备(FPD)的DCU 2174。CSC和软件组件可以使用建模环境或基于模型的开发工具生成。根据各实施例，CSC可由一个或多个自主软件代理和/或AI代理基于学习到的经验、ODD和/或其他类似参数生成或更新。
IVS 101和/或DCU 2174可配置或可操作成用于基于一个或多个所捕获的事件(如由传感器2172捕获的传感器数据所示)和/或从用户输入接收的指令或控制信号、通过空中从服务提供商接收的信号等来操作一个或多个致动器，等等。附加地，一个或多个DCU 2174可配置成或可操作成用于通过基于检测到的事件(如传感器2172捕获的传感器数据所示)向致动器传送/发送指令或控制信号来操作一个或多个致动器。一个或多个DCU 2174能够从一个或多个传感器2172读取或以其他方式获取传感器数据，处理传感器数据以生成控制系统数据(或CSC)，并将控制系统数据提供给一个或多个致动器以控制交通工具110的各种系统。充当中央控制器或中枢的嵌入式设备/系统还可以访问控制系统数据，以便使用合适的驱动器、API、ABI、库、中间件、固件和/或类似设备进行处理；和/或DCU 2174可配置或可操作成用于以在周期性或非周期性的基础上和/或在触发时向中央中枢和/或其他设备/组件提供控制系统数据。
各种子系统(包括传感器2172和/或DCU 2174)，可由一个或多个AI代理操作和/或控制。AI代理是可配置或可操作成用于观察环境条件并确定为实现特定目标而采取的行动的自主实体。要观察的特定环境条件和要采取的措施可基于操作设计领域(ODD)。ODD包括给定AI代理或其特征专门设计成用于运行的操作条件。ODD可包括操作限制，诸如环境、地理和时间限制，和/或某些交通或道路特征的必要存在或不存在。
在实施例中，单个AI代理可配置或操作成用于控制主交通工具的各个控制系统，其中一些可涉及使用一个或多个DCU 2174和/或一个或多个传感器2172。在这些实施例中，基于控制系统本身，要采取的行动和要实现的特定目标可以是特定的或个性化的。附加地，行动或目标中的一些行动或目标可以是动态驾驶任务(DDT)、对象和事件检测与响应(OEDR)任务，或者其他非交通工具操作相关的任务，这取决于AI代理实现的特定上下文。DDT包括在道路交通中操作110交通工具所需的所有实时操作和战术功能，不包括战略功能(例如，行程安排和目的地和航点的选择)。DDT包括战术和操作任务，诸如经由转向控制横向交通工具运动(操作)；经由加速和减速纵向交通工具运动控制(操作)；经由对象和事件检测、识别、分类和响应准备(操作和战术)监测驾驶环境；对象和事件响应执行(操作和战术)；操纵规划(战术)；以及经由照明、信号和手势等增强醒目性(战术)。OEDR任务可能是DDT的子任务，包括监测驾驶环境(例如，检测、识别和分类对象和事件，并根据需要准备响应)以及对此类对象和事件执行适当的响应，例如，根据需要完成DDT或回退任务。
为了观察环境条件，AI代理可配置或操作成用于从一个或多个传感器2172接收或监测传感器数据，并从主交通工具110的一个或多个DCU 2174接收CSD。监测行为可包括从各个传感器172和DCU 2174捕获CSD和/或传感器数据。检测可包括在指定/所选择的时间段内轮询(例如，周期性轮询、顺序(点名)轮询等)一个或多个传感器2172以获取传感器数据和/或一个或多个DCU 2174以获取CSD。在其他实施例中，监测可包括响应于传感器数据/CSD的外部请求而发送传感器数据/CSD的请求或命令。在一些实施例中，监测可包括基于触发器或事件(诸如当主交通工具在预定的时间量内达到预定的速度和/或距离时(有或没有间歇停止))，等待来自各传感器/模块的传感器数据/CSD。事件/触发器可以是特定于AI代理的，并且可以根据特定实施例而变化。在一些实施例中，监测可由IVS 101的应用或子系统或远程设备(诸如计算节点140和/或(多个)服务器160)触发或激活。
在一些实施例中，AI代理中的一个或多个可配置或可操作成用于处理传感器数据和CSD，以标识要采取行动的内部和/或外部环境条件。传感器数据的示例可包括但不限于，来自交通工具的一个或多个相机的图像数据，提供从交通工具向外看的正面、背面和/或侧面视图；来自交通工具的加速计、惯性测量单元(IMU)和/或陀螺仪的传感器数据，提供主交通工具的速度、加速度和倾斜数据；麦克风提供的音频数据；以及由一个或多个控制系统传感器提供的控制系统传感器数据。在示例中，AI代理中的一个或多个可配置或可操作成用于处理由传感器2172(图像捕捉设备)捕捉的图像和/或评估由某一其他子系统(例如，EMA子系统、CAS和/或CPS实体等)标识的条件，以确定周围区域的状态或条件(例如，存在坑洼、倒下的树木/电线杆、路边护栏损坏、交通工具碎片等)。在另一示例中，AI代理中的一个或多个可配置或可操作成用于处理由一个或多个DCU 2174提供的CSD，以确定主交通工具的当前排放量或燃油经济性。AI代理还可配置或操作成用于将传感器数据和/或CSD与训练集数据进行比较，以确定或有助于确定用于控制交通工具的相对应控制系统的环境条件。
为了确定为实现特定目标而采取的行动，每个AI代理都可以配置或操作成用于标识IVS 101、主交通工具110和/或AI代理自身的当前状态，标识或获取一个或多个模型(例如，ML模型)，标识或获取目标信息，并基于当前状态/上下文、一个或多个模型和目标信息来预测采取一个或多个操作的结果。一个或多个模型可以是AI代理使用一个或多个训练数据集训练后创建的任何算法或对象，并且一个或多个模型可以指示基于当前状态可采取的可能行动。一个或多个模型可以基于为特定AI代理限定的ODD。当前状态是主交通工具110的IVS 101和/或一个或多个其他系统中的配置或信息集，或者是主交通工具110的IVS 101和/或一个或多个其他系统中各条件的度量。当前状态存储在AI代理中，并保存在适当的数据结构中。AI代理可配置或操作成用于预测由于采取模型定义的某些行动而可能产生的结果。目标信息描述了给定当前状态所需的预期结果(或目标状态)。AI代理中的每个可以从达到特定目标状态的预测可能结果中选择结果，并向交通工具110的各种其他子系统提供信号或命令，以执行确定为导致所选结果的一个或多个行动。AI代理还可以包括可配置或可操作的学习模块，用于从关于所选结果和某一(某些)性能度量的经验中学习。经验可包括在执行所选结果的一个或多个行动之后收集的传感器数据和/或新状态数据。所学到的经验可用于生成新的或更新的模型，以确定未来要采取的行动。
定位电路系统2145包括用于接收由全球导航卫星系统(GNSS)的定位网络传送/广播的信号并对其进行解码的电路系统。导航卫星星座(或GNSS)的示例包括美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的全球导航系统(GLONASS)、欧盟的伽利略系统、中国的北斗导航卫星系统、区域导航系统或GNSS增强系统(例如，利用印度星座(NAVIC)、日本的准天顶卫星系统(QZSS)、法国的多普勒轨道成像和卫星综合无线电定位(DORIS)等进行的导航)等等。定位电路系统2145包括用于与定位网络(诸如导航卫星星座节点)的组件通信的各种硬件元件(例如，包括诸如交换机、滤波器、放大器、天线元件等等之类的用于促进OTA通信的硬件设备)。在一些实施例中，定位电路系统2145可包括用于定位、导航和定时的微技术(Micro-PNT)IC，其使用主定时时钟来执行位置跟踪/估计而无需GNSS辅助。定位电路系统2145也可以是通信电路系统2166的部分或者与通信电路系统2166交互以与定位网络的节点和组件通信。定位电路系统2145还可向应用电路系统提供位置数据和/或时间数据，该应用电路系统可使用该数据使操作与各种基础设施(例如，无线电基站)同步以用于逐向道路导航等等。当GNSS信号不可用或当GNSS定位精度对于特定应用或服务不足够时，可使用定位增强技术来向应用或服务提供增强的定位信息和数据。此类定位增强技术可以包括例如基于卫星的定位增强(例如，EGNOS)和/或基于地面的定位增强(例如，DGPS)。在一些实现方式中，定位电路系统2145是或包括INS，该INS是使用传感器电路系统2172(例如，诸如加速度计之类的运动传感器、诸如陀螺仪之类的旋转传感器、以及高度计、磁传感器和/或类似物)来连续计算(例如，使用航位推算、三角测量等)节点2150的定位、取向和/或速度(包括移动的方向和速度)而无需外部参考的系统或设备。
在一些任选示例中，各种输入/输出(I/O)设备可存在于边缘计算节点2150内或连接至边缘计算节点2150，I/O设备是指图21中的输入电路系统2186和输出电路系统2184。输入电路系统212086和输出电路系统2184包括被设计成用于实现用户与节点2150的交互的一个或多个用户接口以及被设计成用于实现外围组件与节点2150的交互的外围组件接口。输入电路系统2186可包括用于接受输入的任何实体或虚拟装置，输入电路系统2186尤其包括一个或多个实体或虚拟按钮(例如，重置按钮)、物理键盘、小键盘、鼠标、触摸板、触摸屏、话筒、扫描仪、头戴式耳机，等等。可包括输出电路系统2184，以示出信息或以其他方式传达信息，诸如传感器读数、(多个)致动器位置、或其他类似信息。可将数据和/或图形显示在输出电路系统2184的一个或多个用户接口组件上。输出电路系统2184可包括任何数量的音频或视觉显示器和/或音频或视觉显示器的任何组合，尤其包括具有从节点2150的操作生成或产生的字符、图形、多媒体对象等的输出的一个或多个简单的视觉输出/指示器(例如，二进制状态指示器(例如，发光二极管(LED))和多字符视觉输出/或更复杂的输出，诸如显示设备或触摸屏(例如，液晶显示器(LCD)、LED显示器、量子点显示器、投影仪等)。输出电路系统2184还可包括扬声器或其他发声设备、(多个)打印机等等。在一些实施例中，传感器电路系统2172可被用作输入电路系统2184(例如，图像捕捉设备、运动捕捉设备等等)，并且一个或多个致动器2174可被用作输出电路系统2184(例如，用于提供触觉反馈等的致动器)。在另一示例中，近场通信(NFC)电路系统可被包括以读取电子标签和/或与另一启用NFC的设备通信，该NFC电路系统包括与天线元件耦合的NFC控制器并且包括处理设备。外围组件接口可包括但不限于非易失性存储器端口、USB端口、音频插孔、电源接口等。在本系统的上下文中，显示器或控制台硬件可用于：提供边缘计算系统的输出并接收边缘计算系统的输入；管理边缘计算系统的组件或服务；标识边缘计算组件或服务的状态；或进行任何其他数量的管理或管理功能或服务用例。
电池2176可为边缘计算节点2150供电，但是在其中边缘计算节点2150被安装在固定位置的示例中，该边缘计算节点2150可具有耦合至电网的电源，或者电池可以用作备用或用于临时功能。电池2176可以是锂离子电池、金属-空气电池(诸如锌-空气电池、铝-空气电池、锂-空气电池)，等等。
电池监测器/充电器2178可被包括在边缘计算节点2150中以跟踪电池2176(如果包括的话)的充电状态(SoCh)。电池监测器/充电器2178可用于监测电池2176的其他参数以提供失效预测，诸如电池2176的健康状态(SoH)和功能状态(SoF)。电池监测器/充电器2178可包括电池监测集成电路，诸如来自线性技术公司(Linear Technologies)的LTC4020或LTC2990、来自亚利桑那州的凤凰城的安森美半导体公司(ON Semiconductor)的ADT7488A、或来自德克萨斯州达拉斯的德州仪器公司的UCD90xxx族的IC。电池监测器/充电器2178可通过IX 2156将关于电池2176的信息传输至处理器2152。电池监测器/充电器2178也可包括使处理器2152能够直接监测电池2176的电压或来自电池2776的电流的模数(ADC)转换器。电池参数可被用于确定边缘计算节点2150可执行的行动，诸如传输频率、网格网络操作、感测频率，等等。
功率块2180或耦合至电网的其他电源可与电池监测器/充电器2178耦合以对电池2176充电。在一些示例中，功率块2180可用无线功率接收机代替，以便例如通过边缘计算节点2150中的环形天线来无线地获得功率。无线电池充电电路(诸如来自加利福尼亚州的苗比达市的线性技术公司的LTC4020芯片，等等)可被包括在电池监测器/充电器2178中。可以基于电池2176的尺寸并且因此基于所要求的电流来选择特定的充电电路。可使用由无线充电联盟(Airfuel Alliance)颁布的Airfuel标准、由无线电力协会(Wireless PowerConsortium)颁布的Qi无线充电标准、或由无线电力联盟(Alliance for Wireless Power)颁布的Rezence充电标准等等来执行充电。
存储2158可包括用于实现本文中公开的技术的软件、固件或硬件命令形式的指令2182。虽然此类指令2182被示出为被包括在存储器2154和存储2158中的代码块，但是可以理解，可用例如被建立到专用集成电路(ASIC)中的硬连线电路来代替代码块中的任一个。
在示例中，经由存储器2154、存储2158或处理器2152提供的指令2082可被具体化为非瞬态机器可读介质2160，该非瞬态机器可读介质2160包括用于指导处理器2152执行边缘计算节点2150中的电子操作的代码。处理器2152可通过IX 2156来访问非瞬态机器可读介质2160。例如，非瞬态机器可读介质2160可由针对存储2158所描述的设备来具体化，或者可包括特定的存储单元，诸如光盘、闪存驱动器或任何数量的其他硬件设备。非瞬态机器可读介质2160可包括用于指示处理器2152执行例如像参照上文中描绘的操作和功能的(多个)流程图和(多个)框图而描述的特定的行动序列或行动流的指令。如本文中所使用，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”是可互换的。
在进一步的示例中，机器可读介质也包括任何有形介质，该有形介质能够存储、编码或携载供由机器执行并且使机器执行本公开方法中的任何一种或多种方法的指令，或者该有形介质能够储存、编码或携载由此类指令利用或与此类指令相关联的数据结构。“机器可读介质”因此可包括但不限于固态存储器、光学介质和磁介质。机器可读介质的特定示例包括非易失性存储器，作为示例，包括但不限于：半导体存储器设备(例如，电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存存储器设备)；诸如内部硬盘及可移除盘之类的磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。可使用传输介质，经由网络接口设备，利用多种传输协议中的任何一种协议(例如，HTTP)，进一步通过通信网络来传送或接收由机器可读介质具体化的指令。
机器可读介质可以由能够以非瞬态格式主控数据的存储设备或其他装置提供。在示例中，存储在机器可读介质上或以其他方式提供在机器可读介质上的信息可以表示指令，诸如指令本身或者可以从中导出指令的格式。可以从中导出指令的该格式可以包括源代码、经编码的指令(例如，以压缩或加密的形式)、经封装的指令(例如，分成多个封装)等。表示机器可读介质中的指令的信息可以由处理电路系统处理成指令以实现本文所讨论的任何操作。例如，从信息中导出指令(例如，由处理电路系统进行的处理)可以包括：(例如，从源代码、目标代码等)编译、解释、加载、组织(例如，动态地或静态地进行链接)、编码、解码、加密、解密、打包、拆包，或者以其他方式将信息操纵到指令中。
在示例中，指令的推导可以包括(例如，通过处理电路系统)对信息进行汇编、编译、或解释，以从机器可读介质提供的某个中间或预处理的格式创建指令。当信息以多个部分提供时，可以对其进行组合、拆包和修改以创建指令。例如，信息可以处于一个或若干远程服务器上的多个经压缩的源代码封装(或目标代码、或二进制可执行代码等)中。源代码封装可以在通过网络传输时被加密，并且可以在本地机器处被解密、被解压缩、(如果必要的话)被汇编(例如，被链接)，并且被编译或被解释(例如被编译或被解释成库、独立的可执行文件等)，并且由本地机器执行。
图20和图21的图示旨在描绘边缘计算节点的各种设备、子系统、或布置的组件的高级视图。然而，可省略所示出的组件中的一些组件，可存在附加的组件，并且组件的不同布置可在其他实现方式中发生。此外，这些布置可用于各种用例和环境中，这些用例和环境包括本文中所讨论的那些用例和环境(例如，用于智慧城市或智慧工厂的工业计算中的移动UE，以及许多其他示例)。图20和图21的相应计算平台可通过使用在单个计算平台上运行的租户容器来支持多个边缘实例(例如，边缘集群)。同样，多个边缘节点可作为在同一计算平台内的租户上运行的子节点而存在。相对应地，基于可用的资源分区，可将单个系统或计算平台分区或划分为支持多个租户和边缘节点实例，该多个租户和边缘节点实例中的每一者可支持多个服务和功能——即使在潜在地在多个计算平台实例中由多个所有者操作或控制时也是如此。这些各种类型的分区可通过使用LSM或使用隔离/安全性策略的其他实现方式来支持复杂的多租户、以及多利益相关方的许多组合。由此在以下章节中记述对使用LSM、以及增强或实现此类安全性特征的安全性特征的引用。同样，在这些各种类型的多实体分区上操作的服务和功能可以是负荷平衡的、经迁移的、以及经编排的，以实现必要的服务目标和操作。
4.示例边缘计算系统配置和布置
图22是示出用于边缘计算的配置的概览的框图2200，该配置包括在以下示例中的许多示例中被称为“边缘云”的处理层。“边缘云”可以指可互换的云生态系统，该系统涵盖位于网络的边缘处的存储和计算资产，并通过可以以实时地并且以安全地方式感测并适应于不断改变的需求的可扩展的、应用感知的网络互连。边缘云架构用于将计算资源和功率分散到一个或多个网络的边缘(例如，端点设备和/或中间节点，诸如客户端设备/UE)。传统上，服务器的计算能力被用来执行任务和创建分布式系统。在云模型内，此类智能任务由服务器(例如，在数据中心)执行，因此它们可以被转移到具有较低的或几乎没有计算能力的其他设备上。在边缘云2210中，这些处理任务的一些或全部被转移到端点节点和中间节点，诸如客户端设备、IoT设备、网络设备/装置等等。应该注意的是，在一些情境中，端点节点可能是通信路径的终点，而在其他情境中，端点节点可能是中间节点；类似地，在一些情境中，中间节点可能是通信路径的终点，而在其他情境中，中间节点可能是端点节点。
如图所示，边缘云2210共同定位在边缘位置(诸如接入点或基站2240、本地处理中枢2250、或中央局2220)，并且因此可以包括多个实体、设备、和装备实例。与云数据中心2230相比，边缘云2210被定位成更靠近端点(消费者和生产者)数据源2260(例如，自主交通工具2261、用户装备2262、商业和工业装备2263、视频捕捉设备2264、无人机2265、智慧城市和建筑设备2266、传感器和IoT设备2267等)。在边缘云2210中的边缘处提供的计算、存储器、和存储资源对于为由端点数据源2260使用的服务和功能提供超低等待时间的响应时间以及减少从边缘云2210朝向云数据中心2230的网络回程通信量(由此改善能耗和整体网络使用等益处)至关重要。
计算、存储器和存储是稀缺资源，并且通常根据边缘位置而减少(例如，在消费者端点设备处可用的处理资源比在基站处、比在中央局处可用的处理资源更少)。然而，边缘位置越靠近端点(例如，用户装备(UE))，空间和功率通常就越受限。因此，边缘计算试图通过分配被定位成既在地理上更靠近又在网络访问时间上更靠近的更多的资源来减少网络服务所需的资源量。以此种方式，边缘计算试图在适当的情况下将计算资源带到工作负荷数据，或者，将工作负荷数据带到计算资源。
以下描述了边缘云架构的各方面，该架构涵盖多种潜在的部署，并解决了一些网络运营商或服务提供商在其自身基础设施中可能具有的限制。这些包括以下的变体：基于边缘位置的配置(例如，因为处于基站级别的边缘在多租户场景中可能具有更受限制的性能和能力)；基于对边缘位置、位置的层、或位置的组可用的计算、存储器、存储、结构、加速等资源的类型的配置；服务、安全性、以及管理和编排能力；以及实现端服务的可用性和性能的相关目标。取决于等待时间、距离、和定时特征，这些部署可以在网络层中完成处理，这些网络层可以被视为“接近边缘”层、“靠近边缘”层、“本地边缘”层、“中间边缘”层、或“远边缘”层。
边缘计算是一种开发范式，其中计算在网络的“边缘”处或靠近于网络的“边缘”被执行，典型地通过使用在基站、网关、网络路由器、或与产生和消耗数据的端点设备靠近得多得多的其他设备处实现的计算平台(例如，x86或ARM计算硬件架构)来执行。例如，边缘网关服务器可装配有存储器池和存储资源，以针对连接的客户端设备的低等待时间用例(例如，自主驾驶或视频监控)实时地执行计算。或者作为示例，基站可被扩充有计算和加速资源，以直接为连接的用户装备处理服务工作负荷，而无需进一步经由回程网络传输数据。或者作为另一示例，中央局网络管理硬件能以标准化计算硬件来代替，该标准化计算硬件执行虚拟化网络功能，并为服务的执行提供计算资源并且为连接的设备提供消费者功能。在边缘计算网络内，可能存在计算资源将被“移动”到数据的服务中的场景，以及其中数据将被“移动”到计算资源的场景。或者作为示例，基站计算、加速和网络资源可以提供服务，以便通过激活休眠容量(订阅、按需容量)来根据需要缩放至工作负荷需求，以便管理极端情况、紧急情况或为部署的资源在显著更长的实现的生命周期中提供长寿命。
图23图示出端点、边缘云和云计算环境之间的操作层。具体而言，图23描绘了在网络计算的多个说明性层之间利用边缘云2210的计算用例2305的示例。这些层开始于端点(设备和事物)层2300，该端点层2300访问边缘云2210以进行数据创建、分析、和数据消耗活动。边缘云2210可以跨越多个网络层，诸如边缘设备层2310，该边缘设备层2310具有网关、内部(on-premise)服务器、或位于物理上邻近边缘系统中的网络装备(节点2315)；网络接入层2320，该网络接入层2320涵盖基站、无线电处理单元、网络中枢、区域数据中心(DC)、或本地网络装备(装备2325)；以及位于它们之间的任何装备、设备或节点(在层2312中，未详细图示出)。边缘云2210内和各层之间的网络通信可以经由任何数量的有线或无线介质来实现，包括经由未描绘出的连接性架构和技术来实现。
由于网络通信距离和处理时间约束而导致的等待时间的示例的范围可以从在端点层2300之间时的小于毫秒(ms)，在边缘设备层2310处的低于5ms到当与网络接入层2320处的节点通信时的甚至10ms到40ms之间。在边缘云2210之外是核心网络2330层和云数据中心2340层，它们各自均具有增加的等待时间(例如，在核心网络层2330处的50ms-60ms、到在云数据中心层处的100ms或更多ms之间)。因此，在核心网络数据中心2335或云数据中心2345处的、具有至少50ms至100ms或更长的等待时间的操作将无法完成用例2305的许多时间关键的功能。出于说明和对比的目的，提供这些等待时间值中的每一个等待时间值；将会理解，使用其他接入网络介质和技术可以进一步降低等待时间。在一些示例中，相对于网络源和目的地，网络的各个部分可以被分类为“靠近边缘”层、“本地边缘”层、“接近边缘”层、“中间边缘”层或“远边缘”层。例如，从核心网络数据中心2335或云数据中心2345的角度来看，中央局或内容数据网络可以被视为位于“接近边缘”层内(“接近”云，具有在与用例2305的设备和端点通信时的高等待时间值)，而接入点、基站、内部服务器或网络网关可以被视为位于“远边缘”层内(“远”离云，具有在与用例2305的设备和端点通信时的低等待时间值)。将会理解，构成“靠近”、“本地”、“接近”、“中间”或“远”边缘的特定网络层的其他分类可以基于等待时间、距离、网络跳数或其他可测量的特性，如从网络层2300-2340中的任一层中的源所测量的特性。
由于多个服务利用边缘云，因此各种用例2305可能在来自传入流的使用压力下访问资源。为了实现低等待时间的结果，在边缘云2210内执行的服务在以下方面平衡了不同的要求：(a)优先级(吞吐量或等待时间)和服务质量(QoS)(例如，在响应时间要求方面，用于自主汽车的通信量可能比温度传感器具有更高的优先级；或者取决于应用，性能敏感度/瓶颈可能存在于计算/加速器、存储器、存储、或网络资源上)；(b)可靠性和复原性(例如，取决于应用，一些输入流需要被作用并且以任务关键型可靠性来路由通信量，而一些其他输入流可以容忍偶尔的故障；以及(c)物理约束(例如，功率、冷却和形状因子)。
这些用例的端对端服务视图涉及服务流的概念，并且与事务相关联。事务详细说明了用于消费服务的实体的整体服务要求、以及用于资源、工作负荷、工作流的相关联的服务、以及业务功能和业务水平要求。根据所描述的“条款”执行的服务能以确保事务在服务的生命周期期间的实时和运行时合约合规性的方式在每层处被管理。当事务中的组件缺失其约定的SLA时，系统作为整体(事务中的组件)可以提供以下能力：(1)理解SLA违反的影响，以及(2)增强系统中的其他组件以恢复整体事务SLA，以及(3)实现补救的步骤。
因此，考虑到这些变化和服务特征，边缘云2210内的边缘计算可以提供实时或接近实时地服务和响应于用例2305的多个应用(例如，对象跟踪、视频监控、连接的汽车等)的能力，并满足这些多个应用的超低等待时间要求。这些优势使全新类别的应用(虚拟网络功能(VNF)、功能即服务(FaaS)、边缘即服务(EaaS)、标准过程等)得以实现，这些应用由于等待时间或其他限制而无法利用传统的云计算。
然而，伴随边缘计算的优势而来的有以下注意事项。位于边缘处的设备通常是资源受限的，并且因此存在对边缘资源的使用的压力。典型地，这是通过对供多个用户(租户)和设备使用的存储器和存储资源的池化来解决的。边缘可能是功率受限且冷却受限的，并且因此需要由消耗最多功率的应用对功率使用作出解释。在这些经池化的存储器资源中可能存在固有的功率-性能权衡，因为它们中的许多可能使用新兴的存储器技术，在这些技术中，更多的功率需要更大的存储器带宽。同样，还需要硬件和信任根受信任的功能的改善的安全性，因为边缘位置可以是无人的，并且可能甚至需要经许可的访问(例如，当被容纳在第三方位置时)。在多租户、多所有者、或多访问设置中，此类问题在边缘云2210中被放大，此类设置中，由许多用户请求服务和应用，特别是当网络使用动态地波动以及多个相关者、用例、和服务的组成改变时。
在更一般的级别上，边缘计算系统可以被描述为涵盖在先前讨论的、在边缘云2210(网络层2300-2340)中操作的层处的任何数量的部署，这些层提供来自客户端和分布式计算设备的协调。一个或多个边缘网关节点、一个或多个边缘聚合节点和一个或多个核心数据中心可以跨网络的各个层而分布，以由电信服务提供商(“电信公司”或“TSP”)、物联网服务提供商、云服务提供商(CSP)、企业实体或任何其他数量的实体提供边缘计算系统的实现，或者代表电信服务提供商(“电信公司”或“TSP”)、物联网服务提供商、云服务提供商(CSP)、企业实体或任何其他数量的实体提供边缘计算系统的实现。诸如当进行编排以满足服务目标时，可以动态地提供边缘计算系统的各种实现方式和配置。
与本文提供的示例一致，客户端计算节点可以被具体化为任何类型的端点组件、设备、装置或能够作为数据的生产者或消费者进行通信的其他事物。进一步地，如边缘计算系统中所使用的标签“节点”或“设备”不一定意指此类节点或设备以客户端或代理/仆从/跟随方角色操作；相反，边缘计算系统中的节点或设备中的任一者指代包括分立的和/或连接的硬件或软件配置以促进或使用边缘云2210的各个实体、节点或子系统。
由此，边缘云2210由网络层2310-2330之间的边缘网关节点、边缘聚合节点或其他边缘计算节点操作并在网络层2310-2330之间的边缘网关节点、边缘聚合节点或其他边缘计算节点内被操作的网络组件和功能特征形成。因此，边缘云2210可被具体化为提供边缘计算和/或存储资源的任何类型的网络，这些边缘计算和/或存储资源被定位成接近具有无线电接入网络(RAN)能力的端点设备(例如，移动计算设备、IoT设备、智能设备等)，这在本文中进行讨论。换言之，边缘云2210可被预想为连接端点设备和传统网络接入点、同时还提供存储和/或计算能力的“边缘”，这些传统网络接入点充当进入到包括移动运营商网络(例如，全球移动通信系统(GSM)网络、长期演进(LTE)网络、5G/6G网络等)的服务提供商核心网络中的入口点。其他类型和形式的网络接入(例如，Wi-Fi、长程无线、包括光学网络的有线网络)也可替代此类3GPP运营商网络被利用或与此类3GPP运营商网络组合来利用。
边缘云2210的网络组件可以是服务器、多租户服务器、装置计算设备和/或任何其他类型的计算设备。例如，边缘云2210可以包括作为包括壳体、机壳、机箱或外壳的自包含电子设备的装置计算设备。在一些情况下，可以针对便携性来确定壳体尺寸，以使得其可由人类携载和/或被运输。示例壳体可包括形成一个或多个外表面的材料，该一个或多个外表面部分地或完整地保护装置的内容物，其中，保护可包括天气保护、危险环境保护(例如，EMI、振动、极端温度)和/或使得能够浸入水中。示例壳体可包括用于为固定式和/或便携式实现方式提供功率的功率电路系统，诸如AC功率输入、DC功率输入、(多个)AC/DC或DC/AC转换器、功率调节器、变压器、充电电路系统、电池、有线输入和/或无线功率输入。示例壳体和/或其表面可包括或连接至安装硬件，以实现到诸如建筑物、电信结构(例如，杆、天线结构等)和/或机架(例如，服务器机架、刀片支架等)之类的结构的附接。示例壳体和/或其表面可支持一个或多个传感器(例如，温度传感器、振动传感器、光传感器、声学传感器、电容传感器、接近度传感器等)。一个或多个此类传感器可被包含在装置的表面中、由装置的表面承载、或以其他方式被嵌入在装置的表面中和/或被安装至装置的表面。示例壳体和/或其表面可支持机械连接性，诸如推进硬件(例如，轮子、螺旋桨等)和/或铰接硬件(例如，机械臂、可枢转附件等)。在一些情况下，传感器可包括任何类型的输入设备，诸如用户接口硬件(例如，按键、开关、拨号盘、滑块等)。在一些情况下，示例壳体包括包含在其中、由其携载、嵌入其中和/或附接于其的输出设备。输出设备可包括显示器、触摸屏、灯、LED、扬声器、I/O端口(例如，USB)等。在一些情况下，边缘设备是为特定目的而被呈现在网络中、但是可具有可用于其他目的的处理和/或其他能力的设备(例如，红绿灯)。此类边缘设备可以独立于其他联网设备，并且可设置有具有适合其主要目的的形状因子的壳体；但对于不干扰其主要任务的其他计算任务仍然是可用的。边缘设备包括物联网设备。装置计算设备可包括用于管理诸如设备温度、振动、资源利用率、更新、功率问题、物理和网络安全之类的本地问题的硬件和软件组件。结合图20-图21描述用于实现装置计算设备的示例硬件。边缘云2210还可以包括一个或多个服务器和/或一个或多个多租户服务器。此类服务器可包括操作系统和虚拟计算环境。虚拟计算环境可包括管理(生成、部署、损毁等)一个或多个虚拟机、一个或多个容器等的管理程序。此类虚拟计算环境提供其中一个或多个应用和/或其他软件、代码或脚本可在与一个或多个其他应用、软件、代码或脚本隔离的同时执行的执行环境。
在图24中，(以移动设备、计算机、自主交通工具、业务计算装备、工业处理装备的形式的)各种客户端端点2410交换特定于端点网络聚合类型的请求和响应。例如，客户端端点2410可以通过借助于内部网络系统2432交换请求和响应2422，经由有线宽带网络获得网络接入。一些客户端端点2410(诸如移动计算设备)可以通过借助于接入点(例如，蜂窝网络塔)2434交换请求和响应2424，经由无线宽带网络获得网络接入。一些客户端端点2410(诸如自主交通工具)可通过街道定位网络系统2436，经由无线机载网络获得请求和响应2426的网络接入。然而，无论网络接入的类型如何，TSP可以在边缘云2210内部署聚合点2442、2444来聚合通信量和请求。因此，在边缘云2210内，TSP可以(诸如在边缘聚合节点2440处)部署各种计算和存储资源以提供请求的内容。边缘聚合节点2440和边缘云2210的其他系统被连接至云或数据中心2460，该云或数据中心2460使用回程网络2450来满足来自云/数据中心对网站、应用、数据库服务器等的更高等待时间请求。边缘聚合节点2440和聚合点2442、2444的附加或合并的实例(包括部署在单个服务器框架上的那些实例)也可以存在于边缘云2210或TSP基础设施的其他区域内。
5.示例实现方式
当前所描述的方法、系统和设备实施例的附加示例包括下列非限制性的配置。非限制性示例中的每一个可以独立存在，或可以与以下所提供的或遍及本公开的其他示例中的任何一个或多个按照任何排列或组合进行组合。
示例1包括由智能运输系统站“ITS-S”提供操纵协调服务“MCS”的方法，该方法包括：由MCS实体生成操纵协调消息“MCM”，以指示针对操纵协调的检测到的事件；以及由MCS实体将MCM传送或广播到邻近ITS-S的一个或多个其他ITS-S。
示例2包括示例1和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：当确定在没有协调的情况下单个操纵变化足以应对检测到的事件时，基于检测到的事件执行单个操纵变化的一个或多个行动。
示例3包括示例1-2和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：当确定单个操纵变化不足以应对检测到的事件时，针对检测到的事件发起组协调。
示例4包括示例3和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中MCM是第一MCM，并且发起组协调包括：计算用于执行一个或多个操纵协调策略的时间量；确定要被包括在操纵协调组“MCG”中的一个或多个其他ITS-S的集合；以及将第二MCM传送或广播到MCG中确定的ITS-S，第二MCM包括MCG信息并指示检测到的事件。
示例5包括示例4和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：确定候选操纵协调策略集合，该候选操纵协调策略集合中的每个操纵协调策略包括用于MCG中的一些或全部ITS的一个或多个协调且有序的操纵任务；计算每个操纵协调策略的成本；以及将第三MCM传送或广播到MCG中的ITS-S，第三MCM包括基于计算出的成本的第一候选操纵协调策略。
示例6a包括示例5和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：从MCG中的一个或多个ITS-S接收指示第一候选操纵协调策略的接受或拒绝的相应第四MCM；以及基于在所计算的时间量内接收到的数个相应第四MCM来确定共识是否被达成。
示例6b包括示例5和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：从MCG中的一个或多个ITS-S接收指示第一候选操纵协调策略的接受或拒绝的相应第四MCM；宣布共识基于在所计算的时间量内接收到的数个相应第四MCM而被达成；以及当确定共识未被达成时，将另一第三MCM传送或广播到MCG中的ITS-S，该另一第三MCM包括排名低于第一候选操纵协调策略的第二候选操纵协调策略。
示例7包括示例6a-6b和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：基于共识是否被达成来从候选操纵协调策略集合中选择操纵协调策略；以及将指示所选择的操纵协调策略的第五MCM传送或广播到MCG中的ITS-S。
示例8包括示例7和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中：当共识被达成时，所选择的操纵协调策略是第一候选操纵协调策略；以及当共识未被达成时，所选择的操纵协调策略是另一候选操纵协调策略。
示例9包括示例8和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：从候选操纵协调策略集合中选择由相应第四MCM中的一个或多个相应第四MCM指示的操纵协调策略。
示例10包括示例7-9和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：执行所选择的操纵协调策略的一个或多个操纵任务。
示例11包括示例10和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：从MCG中的ITS-S的至少一个ITS-S接收第六MCM，第六MCM指示对所选择的操纵协调策略的执行的确认。
示例12包括示例11和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：基于第六MCM来将第七MCM传送或广播到MCG中的ITS-S，该第七MCM包括解散MCG指示。
示例13包括示例1-12和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七MCM中的每一者包括ITS协议数据单元“PDU”头和一个或多个容器，ITS PDU头包括关于协议版本、无线电接入技术“RAT”类型、消息类型和/或MCS或始发站的节点标识符“ID”的信息，始发站是包括MCS的站。
示例14包括示例13和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中一个或多个容器包括：MCM管理容器，MCM管理容器包括关于MCM的信息，关于MCM的信息包括始发站的站类型、消息ID、消息类型指示符、MCM生成和传送方案、以及分段信息中的一者或多者；站数据容器，该站数据容器包括关于始发站的附加信息；操纵共享容器，操纵共享容器包括操纵意图容器和规划轨迹容器，操纵意图容器包括与给定与始发站相邻或邻近始发站的其他站的当前布置的情况下的、始发站的一个或多个预期操纵相关的信息，并且规划轨迹容器包括指示ITS-S的规划或预测轨迹的轨迹信息；操纵意图容器，操纵意图容器包括关于始发站的一个或多个规划意图的信息；检测到的情况/操纵容器，检测到的情况/操纵容器包括与由始发站检测到的或根据一个或多个接收到的MCM确定的驾驶/交通情况的信息以及相邻站的操纵有关的信息；以及操纵协调容器，操纵协调容器包括与由始发站发送和/或接收的操纵协调请求和/或响应有关的信息。
示例15包括示例14和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中一个或多个容器进一步包括分层成本地图容器，分层成本地图容器包括分层成本地图的一个或多个层的信息，一个或多个层包括主层和一个或多个支持层。
示例16包括示例14-15和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七MCM中的一者或多者是组合MCM协作感知消息(CPM)，该组合MCM协作感知消息(CPM)进一步包括一个或多个CPM容器，并且一个或多个CPM容器包括：传感器信息容器，传感器信息容器包括始发站的传感器能力，其中传感器能力包括由始发传感器操作或可访问的每个传感器的传感器ID、每个传感器的传感器类型、每个传感器的位置、每个传感器的取向和/或每个传感器的视场(FoV)中的一者或多者；感测数据容器，该感测数据容器包括共享(原始)传感器数据和共享(原始)传感器数据的描述；以及用于每个感知对象的感知对象容器，用于每个感知对象的感知对象容器包括与相对于传播站的相对应检测对象有关的信息。
示例17包括示例14-16和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中轨迹信息包括多个航点，这些航点由链接多个航点中的每个航点的样条平滑化。
示例18包括示例14-16和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中轨迹信息包括包含一个或多个弗朗内特标架的参数表示，或者轨迹信息是包括一个或多个弗朗内特标架的参数表示形式。
示例19包括示例17-18和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：由MCS实体从始发站的应用层中的应用获得轨迹信息；由MCS实体基于一个或多个驾驶情况来确定每个轨迹的一个或多个点，其中确定每个轨迹的一个或多个点包括：确定每个轨迹的一个或多个点，使得随着当前速度和/或一个或多个相邻站的检测到的速度的增加，每个轨迹的更大量的点被选择，或者，确定每个轨迹的一个或多个点包括：确定每个轨迹的一个或多个点，使得对于更高的碰撞概率，每个轨迹的更大量的点被选择；以及由MCS实体基于每个轨迹的一个或多个点来生成轨迹信息。
示例20包括示例19和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中一个或多个驾驶情况包括ITS-S的当前速度、一个或多个其他ITS-S的检测到的速度、指示碰撞概率的情况强度、ITS-S的站类型、以及一个或多个其他ITS-S的站类型中的一者或多者。
示例21包括示例1-20和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中传送或广播MCM包括以周期性(TMCM)传送或广播MCM，其中TMCM在最小周期性参数(TMCM_Min)与最大周期性参数(TMCM_Max)之间选择。
示例22包括示例21和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，进一步包括：基于网络拥塞级别、信道拥塞级别、信号强度测量、信号质量测量、(多个)感知对象的质量(置信度)级别、(多个)感知对象的安全级别、地理位置、节点或通信量密度、当前或预测的通信资源、以及通信资源选择方案中的一者或多者来确定TMCM。
示例23包括示例1-22和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中传送或广播MCM包括：对一个或多个其他ITS-S进行排序；估计一个或多个其他ITS-S的行动；以及执行行动选择。
示例24包括如示例1-23和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中检测到的事件是周期性MCM生成事件。
示例25包括示例1-24和/或本文中的某个(某些)其他示例的方法，其中ITS-S是交通工具ITS-S或路边ITS-S中的一者，而一个或多个其他ITS-S是交通工具ITS-S。
示例Z01可包括一种设备，该设备包括用于执行示例1-25中任一项中所描述的或与示例1-25中任一项有关的方法、或本文所描述的其他方法或过程的一个或多个要素的装置。示例Z02可包括一种或多种非瞬态计算机可读介质，包括指令，这些指令在由电子设备的一个或多个处理器执行时使得该电子设备执行示例1-25中任一项中所描述的或与示例1-25中的任一项有关的方法、或本文中所描述的其他方法或过程的一个或多个要素。示例Z03可包括一种设备，该设备包括逻辑、模块或电路系统，该电路系统用于执行示例1-25中任一项中所描述的或与示例1-25中任一项有关的方法、或本文所描述的其他方法或过程的一个或多个要素。示例Z04可包括如在示例1-25中任一项中所描述的或与示例1-25中的任一项有关的方法、技术、或过程，或包括其部分或片段。示例Z05可包括一种设备，该设备包括：一个或多个处理器；以及一个或多个计算机可读介质，包括指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时使得该一个或多个处理器执行如在示例1-25中任一项中所描述的或与示例1-25中的任一项有关的方法、技术、或过程，或执行其部分。示例Z06可包括如在示例1-25中任一项中所描述的或与示例1-25中的任一项有关的信号，或包括其部分或片段。示例Z07可包括如在示例1-25中任一项中所描述的或与示例1-25中的任一项有关的数据表、分组、帧、片段、协议数据单元(PDU)、或消息，或包括其部分或片段，或包括本公开中以其他方式描述的数据表、分组、帧、片段、协议数据单元(PDU)、或消息。
示例Z08可包括一种信号，该信号被编码有如在示例1-25中任一项中所描述的或与示例1-25中任一项有关的数据，或包括该数据的部分或片段，或包括本公开中以其他方式描述的数据。示例Z09可包括利用如在示例1-25中任一项中所描述的或与示例1-25中的任一项有关的数据表、分组、帧、片段、协议数据单元(PDU)编码的数据、或消息，或包括其部分或片段，或包括本公开中以其他方式描述的数据表、分组、帧、片段、协议数据单元(PDU)、或消息。示例Z10可包括承载计算机可读指令的电磁信号，其中，一个或多个处理器对计算机可读指令的执行用于使一个或多个处理器执行在示例1-25中任一项中描述的或与其相关的方法、技术或过程，或执行其部分。示例Z11可包括包含指令的计算机程序，其中，处理元件对程序的执行用于使处理元件执行在示例1-25中任一项或中描述的或与其相关的方法、技术或过程，或执行其部分。示例Z12可包括如本文中所示和所描述的无线网络中的信号。示例Z13可包括如本文中所示和所描述的在无线网络中进行通信的方法。示例Z14可包括用于提供如本文中所示和所描述的无线通信的系统。示例Z15可包括用于提供如本文中所示和所描述的无线通信的设备。除非以其他方式明确陈述，否则上述示例中的任一示例可与任何其他示例(或示例的组合)组合。
前述技术的实现方式可以通过任何数量的规范、配置或硬件和软件的示例部署来完成。应当理解，在本说明书中所描述的功能单元或能力可能已被称为或标记为组件或模块，从而特别强调其实现方式的独立性。此类组件可由任何数量的软件或硬件形式来具体化。例如，组件或模块可以被实现成硬件电路，该硬件电路包括定制的超大规模集成(VLSI)电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管之类的现成的半导体，或其他分立的组件。组件或模块也可被实现在可编程硬件设备中，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。组件或模块也可被实现在用于由各种类型的处理器执行的软件中。可执行代码的所标识的组件或模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑框，其可被组织成例如对象、过程、或函数。然而，所标识的组件或模块的可执行文件不必在物理上在一起，而是可包括存储在不同位置中的不同指令，当这些指令在逻辑上结合在一起时，包括组件或模块，并且针对该组件或模块实现所声称的目的。
实际上，可执行代码的组件或模块可以是单条指令或许多指令，并且甚至可以分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序之间以及跨若干存储器设备或处理系统分布。具体而言，所描述的过程的一些方面(诸如代码重写和代码分析)可发生在与代码部署在其中的处理系统(例如，在嵌入在传感器或机器人中的计算机中)不同的处理系统(例如，在数据中心中的计算机中)上。类似地，操作数据在此可被标识并图示在组件或模块内，并且能以任何合适的形式被具体化并被组织在任何合适类型的数据结构内。操作数据可以被收集为单个数据集，或者可分布在不同位置上(包括分布在不同的存储设备上)，并且可以至少部分地仅作为电子信号而存在于系统或网络上。组件或模块可以是无源或有源的，包括可操作以执行期望功能的代理。
6.术语
本文中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且并不旨在限制本公开。已经参照根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和/或计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述了本公开。在附图中，一些结构或方法特征可按特定布置和/或排序示出。然而，应当领会，此类特定布置和/或排序可以不是必需的。相反，在一些实施例中，能以与在说明性附图中示出的方式和/或次序不同的方式和/或次序来布置此类特征。附加地，在特定附图中包括结构或方法特征不意味着暗示在所有实施例中都需要此类特征，并且在一些实施例中，可以不包括此类特征，或此类特征可以与其他特征组合。
如本文中所使用，单数形式的“一”(“a”、“an”)和“该”(“the”)旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还将理解，当在本说明书中使用术语“包括”(“comprise”和/或“comprising”)时，其指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其群组的存在或添加。短语“A和/或B”意指(A)、(B)或(A和B)。出于本公开的目的，短语“A、B和/或C”意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。说明书可使用短语“在实施例中”或“在一些实施例中”，其可各自指代相同或不同实施例中的一个或多个实施例。此外，如相对于本公开的实施例所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。
本文中使用术语“耦合的”、“通信地耦合的”及其派生词。术语“耦合的”可意指两个或更多个元件彼此处于直接的物理或电接触，可意指两个或更多个元件间接地彼此接触但仍彼此协作或交互，和/或可意指一个或多个其他元件被耦合或连接在被称为彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合的”可意指两个或更多个元件彼此直接接触。术语“通信地耦合的”可意指两个或更多个元件可通过通信手段彼此联系，通过通信手段包括通过线或其他互连连接、通过无线通信信道或墨迹，等等。
术语“电路系统”是指被配置成用于执行电子设备中的特定功能的电路或具有多个电路的系统。电路或电路的系统可以是被配置成用于提供所描述的功能的一个或多个硬件组件的部分，或者可包括该一个或多个硬件组件，该一个或多个硬件组件诸如逻辑电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和/或存储器(共享的、专用的或成组的)、ASIC、FPGA、可编程逻辑控制器(PLC)、SoC、SiP、多芯片封装(MCP)、DSP等。另外，术语“电路系统”也可指代一个或多个硬件元件与程序代码的组合，用于执行该程序代码的功能。一些类型的电路系统可执行一个或多个软件或固件程序，以提供所描述的功能中的至少一些功能。硬件元件与程序代码的此类组合可被称为特定类型的电路系统。
应当理解，在本说明书中所描述的功能单元或能力可能已被称为或标记为组件或模块，从而特别强调其实现方式的独立性。此类组件可由任何数量的软件或硬件形式来具体化。例如，组件或模块可以被实现成硬件电路，该硬件电路包括定制的超大规模集成(VLSI)电路或门阵列、现成的半导体(诸如逻辑芯片、晶体管)、或其他分立的组件。组件或模块也可被实现在可编程硬件设备中，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。组件或模块也可被实现在用于由各种类型的处理器执行的软件中。可执行代码的所标识的组件或模块可以例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其可被组织成例如对象、过程、或函数。然而，所标识的组件或模块的可执行对象不必在物理上在一起，而是可包括存储在不同位置处的不同指令，当这些指令在逻辑上结合在一起时，包括组件或模块并且为该组件或模块实现所声称的目的。
实际上，可执行代码的组件或模块可以是单条指令或许多指令，并且甚至可以分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序之间以及跨若干存储器设备或处理系统分布。具体而言，所描述的过程的一些方面(诸如代码重写和代码分析)可能在与在其中部署代码的处理系统(例如，在嵌入在传感器或机器人中的计算机中)不同的处理系统(例如，在数据中心中的计算机中)上进行。类似地，操作数据在此可被标识并示出在组件或模块内，并且能以任何合适的形式被具体化并且可以被组织在任何合适类型的数据结构内。操作数据可作为单个数据集被收集，或者可被分布在不同的位置上(包括在不同存储设备上)，并且可以至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号存在。组件或模块可以是无源或有源的，包括可操作以执行期望功能的代理。
如本文中所使用，术语“处理器电路系统”是指能够顺序地且自动地执行算术或逻辑操作序列，记录、存储和/或传递数字数据的电路系统，是该电路系统的部分，或者包括该电路系统。术语“处理器电路系统”可指一个或多个应用处理器、一个或多个基带处理器、物理CPU、单核处理器、双核处理器、三核处理器、四核处理器、和/或能够执行或以其他方式操作计算机可执行指令的任何其他设备，这些计算机可执行指令诸如程序代码、软件模块和/或函数进程。术语“应用电路系统”和/或“基带电路系统”可视为与“处理器电路系统”是同义的，或可被称为“处理器电路系统”。
本文中所使用的术语“存储器”和/或“存储器电路系统”是指用于存储数据的一个或多个硬件设备，包括RAM、MRAM、PRAM、DRAM、和/或SDRAM、核存储器、ROM、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备或用于存储数据的其他机器可读介质。术语“计算机可读介质”可包括但不限于存储器、便携式或固定存储设备、光存储设备以及能够存储、包含或承载指令或数据的各种其他介质。
如本文中所使用，术语“接口电路系统”是指实现两个或更多个组件或设备之间的信息交换的电路系统，是该电路系统的部分，或者包括该电路系统。术语“接口电路系统”可指一个或多个硬件接口，例如，总线、I/O接口、外围组件接口、网络接口卡，等等。
术语“元件”是指在给定的抽象水平不可分并且具有清楚地限定的边界的单元，其中，元件可以是任何类型的实体，包括例如一个或多个设备、系统、控制器、网络元件、模块等、或其组合。术语“设备”是指物理实体，该物理实体被嵌入在其附近的另一物理实体内部或附连至其附近的另一物理实体，具有传达来自该物理实体的数字信息或向该物理实体传达数字信息的能力。术语“实体”是指架构或设备的不同组件、或作为有效载荷被传递的信息。术语“控制器”是指具有影响物理实体(诸如通过改变其状态或使物理实体移动)的能力的元件或实体。
如本文中所使用，术语“边缘计算”涵盖致力于针对端点用户(客户端设备、用户装备等)减少等待时间并增加吞吐量而将处理活动和资源(例如，计算、存储、加速资源)朝向网络的“边缘”移动的分布式计算的许多实现方式。此类边缘计算实现方式典型地涉及从经由无线网络可访问的一个或多个位置在类云服务、功能、应用和子系统中提供此类活动和资源。由此，对本文中所使用的网络、集群、域、系统或计算布置的“边缘”的引用是起作用的分布式计算元件的群组或分组，并且由此一般与图论中使用的“边缘”(链接或连接)无关。经由移动无线网络(例如，蜂窝和WiFi数据网络)可访问的边缘计算应用和服务的特定布置可被称为“移动边缘计算”或“多接入边缘计算”，其可通过缩写“MEC”来引用。本文中对“MEC”的使用也可指代由欧洲电信标准协会(ETSI)颁布的标准化实现方式，被称为“ETSIMEC”。ETSI MEC规范所使用的术语通过引用总体结合于此，除非本文中提供冲突的定义或使用。
如本文中所使用，术语“计算节点”或“计算设备”是指实现边缘计算操作的一方面的可标识的实体，而不论是较大系统的部分、分布式系统集合、还是独立装置、。在一些示例中，计算节点可被称为“边缘节点”、“边缘设备”、“边缘系统”，而不论是作为客户端、服务器还是中间实体来进行操作。计算节点的特定实现方式可被并入到服务器、基站、网关、路边单元、内部单元、UE或终端消费设备等等中。
如本文中所使用的术语“计算机系统”是指任何类型的互连的电子设备、计算机设备、或其组件。另外，术语“计算机系统”和/或“系统”可指计算机的彼此通信地耦合的各种组件。此外，术语“计算机系统”和/或“系统”可指彼此通信地耦合并且被配置成用于共享计算和/或联网资源的多个计算机设备和/或多个计算系统。
如本文中所使用的术语“架构”是指计算机架构或网络架构。“网络架构”是在包括通信协议、接口和介质传输的网络中软件和/或硬件元件的物理和逻辑设计或布置。“计算机架构”是在包括针对软件和/或硬件之间的交互的技术标准的计算系统或平台中的软件和/或硬件元件的物理和逻辑设计或布置。
如本文中所使用，术语“装置”、“计算机装置”等等是指具有程序代码(例如，软件或固件)的、专门被设计成用于提供特定计算资源的计算机设备或计算机系统。“虚拟装置”是用于由使计算机装置虚拟化或模仿计算机装置或者以其他方式专用于提供特定的计算资源的装配有管理程序的设备实现的虚拟机镜像。
如本文中所使用的术语“用户装备”或“UE”是指具有无线电通信能力的设备，并且可描述通信网络中网络资源的远程用户。术语“用户装备”或“UE”可被认为与以下各项同义并且可被称为以下各项：客户端、移动式装置、移动设备、移动终端、用户终端、移动单元、站、移动站、移动用户、订户、用户、远程站、接入代理、用户代理、接收机、无线电装备、可重配置无线电装备、可重配置移动设备等。此外，术语“用户装备”或“UE”可包括任何类型的无线/有线设备或者包括无线通信接口的任何计算设备。术语“站”或“STA”是指作为对无线介质(VM)的介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)接口的可单独寻址的实例的逻辑实体。术语“无线介质”或“WM”是指用于实现协议数据单元(PDU)在无线局域网(LAN)的对等物理层(PHY)实体之间的传输的介质。
如本文中所使用的术语“网络元件”是指用于提供有线或无线通信网络服务的物理或虚拟化的装备和/或基础设施。术语“网络元件”可被认为与以下各项同义和/或被称为以下各项：联网的计算机、联网硬件、网络装备、网络节点、路由器、交换机、中枢、桥接器、无线电网络控制器、RAN设备、RAN节点、网关、服务器、虚拟化VNF、NFVI等等。
如本文所使用的，术语“接入点”或“AP”是指包含一个站(STA)并且经由针对相关联的STA的无线介质(WM)提供对分发服务的访问的实体。AP包括STA和分发系统访问功能(DSAF)。如本文中所使用，术语“基站”是指无线电接入网络(RAN)中的网络元件，该无线电接入网络诸如负责一个或多个蜂窝小区中将无线电信号发射至用户装备(UE)或从用户装备(UE)接收无线电信号的第四代(4G)或第五代(5G)移动通信网络。基站可以具有集成式天线，或者可通过馈电电缆连接至天线阵列。基站使用专门的数字信号处理和网络功能硬件。在一些示例中，出于灵活性、成本、以及性能，可将基站分成采用软件进行操作的多个功能块。在一些示例中，基站可包括演进节点B(eNB)或下一代节点B(gNB)。在一些示例中，基站可操作或包括计算硬件，以作为计算节点来进行操作。然而，在本文中所讨论的场景中的许多场景中，RAN基站可以用接入点(例如，无线网络接入点)或其他网络接入硬件来代替。
如本文中所使用，术语“中央局”(或CO)指示可访问或所限定的地理区域内的、用于电信基础设施的聚合点，通常电信服务提供商传统上将用于一种或多种类型的接入网络的切换装备定位在其中。CO可以在物理上被设计成用于容纳电信基础设施装备或计算、数据存储和网络资源。然而，CO不需要是由电信服务提供商指定的位置。CO可主控用于边缘应用和服务(或者甚至类云服务的本地实现方式)的任何数量的计算设备。
术语“云计算”或“云”是指用于在具有按需要自服务供应和管理并且不具有用户的主动管理的情况下启用对可扩展且弹性的可共享资源池的网络访问的范式。云计算提供云计算服务(或云服务)，该云计算服务(或云服务)是经由使用所定义的接口(例如，API等)唤起的云计算而提供的一项或多项能力。术语“计算资源”或简称为“资源”是指计算机系统或网络内具有有限的可用性的任何物理或虚拟组件或对此类组件的使用。计算资源的示例包括在一段时间内对以下各项的使用/访问：服务器、(多个)处理器、存储装备、存储器设备、存储器区域、网络、电功率、输入/输出(外围)设备、机械设备、网络连接(例如，信道/链路、端口、网络插槽等)、操作系统、虚拟机(VM)、软件/应用、计算机文件等等。“硬件资源”可以指由(多个)物理硬件元件提供的计算、存储和/或网络资源。“虚拟化资源”可指由虚拟化基础设施向应用、设备、系统等提供的计算、存储、和/或网络资源。术语“网络资源”或“通信资源”可指可由计算机设备/系统经由通信网络访问的资源。术语“系统资源”可指用于提供服务的任何种类的共享实体，并且可包括计算和/或网络资源。系统资源可被认为是通过服务器可访问的一组连贯的功能、网络数据对象或服务，其中此类系统资源驻留在单个主机或多个主机上并且是可清楚标识的。
术语“工作负荷”指在时间段期间或在特定时刻由计算系统、设备、实体等执行的工作量。工作负荷可被表示为诸如响应时间、吞吐量(例如，在一段时间内完成多少工作)等等之类的基准。附加地或替代地，工作负荷可被表示为以下各项：存储器工作负荷(例如，程序执行所需要的、用于存储临时或永久数据和用于执行中间计算的存储器空间的量)、处理器工作负荷(例如，在给定时间段期间或在特定时刻由处理器执行的指令数量)、I/O工作负荷(例如，在给定时间段期间或在特定时刻输入和输出的数量或系统访问的数量)、数据库工作负荷(例如，在一段时间期间数据库查询的数量)、网络相关的工作负荷(例如，网络附连的数量、移动性更新的数量、无线电链路故障的数量、移交的数量、要通过空中接口传递的数据量等)，等等。可使用各种算法来确定工作负荷和/或工作负荷特性，其可基于前述工作负荷类型中的任一者。
如本文中所使用，术语“云服务提供商”(或CSP)指示典型地对大规模的“云”资源进行操作的组织，这些大规模的“云”资源由集中式、区域的、和边缘数据中心组成(例如，如在公共云的情境中所使用)。在其他示例中，CSP也可被称为云服务运营商(CSO)。对“云计算”的引用一般是指在相对于边缘计算具有至少一些增加的等待时间、距离、或约束的远程位置处由CSP或CSO提供的计算资源和服务。
如本文中所使用，术语“数据中心”是指旨在容纳多个高性能计算和数据存储节点以使得大量的计算、数据存储和网络资源存在于单个位置处的有目的设计的结构。这通常使得需要专门的机架和封装系统、合适的加热、冷却、通风、安全性、灭火、以及功率递送系统。在一些情境中，该术语还可指代计算和数据存储节点。在集中式数据中心或云数据中心(例如，最大的数据中心)、区域数据中心、以及边缘数据中心(例如，最小的数据中心)之间，数据中心的规模可能有所不同。
如本文中所使用，术语“接入边缘层”指示基础设施边缘的、最靠近于终端用户或设备的子层。例如，此类层可通过被部署在蜂窝网络位置处的边缘数据中心来满足。接入边缘层作为基础设施边缘的前线来起作用，并且可连接至层级结构中较高的聚合边缘层。
如本文中所使用，术语“聚合边缘层”指示距接入边缘层一跳的基础设施边缘的层。该层可以要么作为中等规模的数据中心存在于单个位置中，要么可由多个互连的微型数据中心形成，以形成具有接入边缘的分层拓扑，从而允许相比于仅有接入边缘更大的协作、工作负荷故障转移、以及可缩放性。
如本文所使用的，术语“网络功能虚拟化”(或NFV)指示使用工业标准虚拟化和云计算技术将NF从专有硬件装置内的嵌入式服务迁移到在标准化CPU(例如，在标准
和
服务器内，诸如包括
至强TM(XeonTM)或者
EpycTM或OpteronTM处理器的那些标准化CPU)上运行的基于软件的虚拟化NF(或VNF)。在一些方面，NFV处理和数据存储将在基础设施边缘内的、直接连接至本地蜂窝站点的边缘数据中心处发生。
如本文所使用的，术语“虚拟化NF”(或VNF)指示在多功能、多目的计算资源(例如，x86、ARM处理架构)上操作的基于软件的NF，其可代替于专用物理装备而被NFV使用。在一些方面，若干VNF将在基础设施边缘处的边缘数据中心上操作。
如本文中所使用的，术语“边缘计算”是指对处于较靠近于网络的“边缘”或网络的“边缘”的集合的位置处的计算和资源的实现、协调和使用。将计算资源部署在网络的边缘处可减少应用和网络等待时间，减少网络回程通信量和相关联的能耗，改善服务能力，改善对安全或数据隐私性要求的合规性(尤其是与常规云计算相比)，并且改善总拥有成本。如本文中所使用，术语“边缘计算节点”是指以设备、网关、桥接器、系统或子系统、组件形式的能够进行计算的元件的真实世界的、逻辑的、或虚拟化的实现方式，而不论是在服务器、客户端、端点还是对等模式下操作，并且不论是位于网络的“边缘”处还是位于进一步处于网络内的连接的位置处。一般而言，对本文中所使用的“节点”的引用与“设备”、“组件”和“子系统”是可互换的；然而，对“边缘计算系统”或“边缘计算网络”的引用一般是指分布式架构、组织、或多个节点和设备的集合，并且边缘计算系统或边缘计算网络被组织成用于完成或提供边缘计算设置中的服务或资源的某个方面。
术语“物联网”或“IoT”是指具有能够以较少的人类交互或在没有人类交互的情况下传输数据的相互联系的计算设备、机械和数字机器的系统，并且可涉及诸如实时分析、机器学习和/或AI、嵌入式系统、无线传感器网络、控制系统、自动化(例如，智慧家居、智慧建筑和/或智慧城市技术)等等之类的技术。IoT设备通常是不具有重度计算或存储能力的低功率设备。“边缘IoT设备”可以是被部署在网络的边缘处的任何种类的IoT设备。
如本文中所使用，术语“集群”是指以物理实体(例如，不同的计算系统、网络或网络群组)、逻辑实体(例如，应用、功能、安全性构造、容器)等等的形式、作为边缘计算系统(或多个边缘计算系统)的部分的实体集合或实体分组。在一些位置中，“集群”也指代“群组”或“域”。集群的成员关系可基于包括来自动态成员关系或基于属性的成员关系、来自网络或系统管理场景、或来自下文所讨论的各种示例技术的、可添加、修改或移除集群中的实体的状况或功能而被修改或影响。集群还可包括多个层、级别或属性，或与多个层、级别或属性相关联，该多个层、级别或属性包括基于此类层、级别或属性的安全性特征和结果的变型。
如本文中所使用，术语“无线电技术”是指用于电磁辐射的无线发射和/或接收以进行信息传递的技术。术语“无线电接入技术”或“RAT”是指用于到基于无线电的通信网络的底层物理连接的技术。术语“V2X”是指交通工具对交通工具(V2V)、交通工具对基础设施(V2I)、基础设施对交通工具(I2V)、交通工具对网络(V2N)、和/或网络对交通工具(N2V)通信和相关联的无线电接入技术。
如本文中所使用，“通信协议”(有线或无线的)是指由通信设备/系统实现以与其他设备进行通信的一组标准化规则或指令，包括用于对数据进行打包/拆包、对信号进行调制/解调的指令，协议栈的实现方式，等等。
如本文中所使用的术语“信道”是指用于传达数据或数据流的任何有形或无形的传输介质。术语“信道”可与“通信信道”、“数据通信信道”、“传输信道”、“数据传输信道”、“访问信道”、“数据访问信道”、“链路”、“数据链路”、“载波”、“射频载波”、和/或表示传达数据所通过的路径或介质的任何其他类似术语同义，和/或等同于这些术语。此外，如本文中所使用的术语“链路”是指两个设备之间出于传送和接收信息目的通过RAT进行的连接。
如本文中所使用，术语“无线电技术”是指用于电磁辐射的无线发射和/或接收以进行信息传递的技术。术语“无线电接入技术”或“RAT”是指用于到基于无线电的通信网络的底层物理连接的技术。
如本文中所使用，“通信协议”(有线或无线的)是指由通信设备/系统实现以与其他设备进行通信的一组标准化规则或指令，包括用于对数据进行打包/拆包、对信号进行调制/解调的指令，协议栈的实现方式，等等。无线通信协议的示例可在各实施例中使用，无线通信协议包括全球移动通信系统(GSM)无线电通信技术、通用分组无线电服务(GPRS)无线电通信技术、GSM演进的增强数据速率(EDGE)无线电通信技术和/或第三代伙伴计划(3GPP)无线电通信技术，包括例如，3GPP第五代(5G)或新无线电(NR)、通用移动电信系统(UMTS)、自由多媒体接入(FOMA)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE Advanced)、LTE额外(LTE Extra)、LTE-A加强版(LTE-A Pro)、cdmaOne(2G)、码分多址2000(CDMA2000)、蜂窝数字分组数据(CDPD)、Mobitex、电路交换数据(CSD)、高速CSD(HSCSD)、通用移动电信系统(UMTS)、宽带码分多址(W-CDM)、高速分组接入(HSPA)、增强型HSPA(HSPA+)、时分-码分多址(TD-CDMA)、时分-同步码分多址(TD-SCDMA)、LTE LAA、MuLTEfire、UMTS陆地无线电接入(UTRA)、演进型UTRA(E-UTRA)、演进数据优化或仅演进数据(EV-DO)、高级移动电话系统(AMPS)、数字AMPS(D-AMPS)、全接入通信系统/扩展式全接入通信系统(TACS/ETACS)、按键通话(PTT)、移动电话系统(MTS)、改进型移动电话系统(IMTS)、高级移动电话系统(AMTS)、蜂窝数字分组数据(CDPD)、DataTAC、集成数字增强网络(iDEN)、个人数字蜂窝(PDC)、个人手持式电话系统(PHS)、宽带集成数字增强网络(WiDEN)、iBurst、非许可移动接入(UMA，也被称为3GPP通用接入网络或GAN标准)、
蓝牙低能量(BLE)、基于IEEE 802.15.4的协议(例如，低功率无线个域网上的IPv6(6LoWPAN)、WirelessHART(无线HART)、MiWi、Thread、802.11a等)、WiFi直接(WiFi-direct)、ANT/ANT+、ZigBee、Z波(Z-Wave)、3GPP设备对设备(D2D)或邻近服务(ProSe)、通用即插即用(UPnP)、低功率广域网(LPWAN)、长距离广域网(LoRA)或由Semtech和LoRa联盟开发的LoRaWANTM、Sigfox、无线千兆联盟(WiGig)标准、用于一般而言的毫米波接入(WiMax)mmWave标准的全球互通(诸如以10-300GHz及更高频率操作的无线系统，诸如WiGig、IEEE 802.11ad、IEEE 802.11ay等)、V2X通信技术(包括C-V2X)、专用短距离通信(DSRC)通信系统(诸如，智能运输系统(ITS)，包括欧洲ITS-G5、ITS-G5B、ITS-G5C等)。除上文所列举的标准之外，出于本公开的目的，还可使用任何数量的卫星上行链路技术，包括例如符合由国际电信联盟(ITU)或欧洲电信标准协会(ETSI)发布的标准的无线电等等。本文中所提供的示例因此可被理解为可适用于各种现有的和尚未制定的各种其他通信技术。
如本文中所使用的术语“局部化网络”可指覆盖某个区域或地区中有限数量的连接的交通工具的局部网络。如本文中所使用的术语“分布式计算”可指在一个或多个局部化网络的终端的附近区域内地理上分布的计算资源。如本文中所使用的术语“局部数据集成平台”可指通过利用(多个)局部化网络和分布式计算来集成局部数据的平台、设备、系统、网络、或(多个)元件。
如本文中所使用的术语“实例化(instantiate、instantiation)”等等是指实例的创建。“实例”还指对象的具体发生，该对象例如可在程序代码的执行期间发生。术语“信息元素”是指包含一个或多个字段的结构元素。术语“字段”是指信息元素的各个内容或包含内容的数据元素。术语“数据库对象”、“数据结构”或类似术语可指采用对象、属性-值对(AVP)、关键字-值对(KVP)、元组等形式的任何信息表示，并且可包括变量、数据结构、函数、方法、类、数据库记录、数据库字段、数据库条目、数据和/或数据库条目之间的关联(也被称为“关系”)、区块链实现方式中的区块以及区块之间的链接等等。术语“数据元素”或“DE”是指包含一个单数据的数据类型。术语“数据帧”或“DF”是指包含按预定义的次序的多于一个的数据元素的数据类型。
如本文所使用的，术语“可靠性”是指计算机相关组件(例如，软件、硬件或网络元件/实体)一贯地执行期望的功能和/或根据规范进行操作的能力。在网络通信的情境下的可靠性(例如，“网络可靠性”)可指网络进行通信的能力。网络可靠性还可以是将指定数据量从源递送至目的地(或宿)的概率(或者是对该概率的测量)。
术语“应用”可指用于在操作环境中实现某种功能的完整且可部署的封装、环境。术语“AI/ML应用”或类似术语可以是包含一些AI/ML模型和应用级描述的应用。术语“机器学习”或“ML”是指使用计算系统在不使用明确的指令而是依赖于模式或推断的情况下实现算法和/或统计模型以执行(多个)特定任务。ML算法基于样本数据(被称为“训练数据”、“模型训练信息”等)建立或估计(多个)数学模型(被称为“ML模型”等)，以便在没有被明确编程为执行此类任务的情况下作出预测或决策。一般而言，ML算法是从相对于某项任务和某个性能测量的经验进行学习的计算机程序，并且ML模型可以是在ML算法利用一个或多个训练数据集被训练之后创建的任何对象或数据结构。在训练之后，ML模型可以用于作出关于新的数据集的预测。虽然术语“ML算法”是指不同于术语“ML模型”的概念，但是如本文中所讨论的这些术语可出于本公开的目的而可互换地使用。术语“会话”是指两个或更多个通信设备之间、两个或更多个应用实例之间、计算机与用户之间、或任何两个或更多个实体或元件之间的临时的且交互性的信息互换。
关于元素或实体(诸如“自我ITS-S”、“自我车道”等)使用的术语“自我”是指正在考虑的ITS-S，术语“自我交通工具”是指嵌入正在考虑的ITS-S的交通工具，而用于描述元素或实体的术语“邻居”或“邻近”是指不同于自我ITS-S和自我交通工具的其他ITS-S。
术语“互操作性”是指利用一种交通工具通信系统的交通工具ITS-S(V-ITS-S)(也被称为交通工具UE(vUE))和路边ITS-S(R-ITS-S)(也被称为路边装备或路边单元(RSU))与利用另一交通工具通信系统的vUE或路边装备进行通信的能力。术语“共存”是指使用任一交通工具通信系统在vUE和路边装备之间共享或分配射频资源。
虽然先前的示例中的许多示例在使用特定的蜂窝/移动网络技术的情况下(包括在使用4G/5G 3GPP网络组件(或预期的基于太赫兹的6G/6G+技术)的情况下)被提供，但是将理解的是，这些示例可应用于广域无线网络和局域无线网络的许多其他部署、以及有线网络的整合(包括光学网络及相关联的光纤、收发机等)。此外，各种标准(例如，3GPP、ETSI等)可定义各种消息格式、PDU、容器、帧等，如包括任选的或强制性的数据元素(DE)序列、数据帧(DF)、信息元素(IE)等等。然而，应当理解，任何特定标准的要求不应限制本文所讨论的实施例，并且如此，容器、帧、DF、DE、IE、值、行动和/或特征的任何组合在各实施例中是可能的，包括严格要求被遵循以便符合此类标准的容器、DF、DE、值、行动和/或特征的任何组合或者强烈推荐和/或与任选的元素一起使用或在存在/不存在任选的元素的情况下使用的容器、帧、DF、DE、IE、值、行动和/或特征的任何组合。
虽然已经参考特定示例性方面描述了这些实现方式，但将显而易见的是，可在不背离本发明的较宽范围的情况下对这些方面作出各种修改和改变。本文中所描述的布置和过程中的许多布置和过程可以与用于提供更大的带宽/吞吐量的实现方式以及用于支持可以使其可用于被服务的边缘系统的边缘服务选择的实现方式组合或并行地使用。相应地，说明书和附图应当被认为是说明性的，而不是限制性意义的。形成本文的部分的所附附图以说明性而并非限制性方式示出主题可在其中被实施的特定方面。足够详细地描述了所图示的方面以使本领域的技术人员能够实施本文中所公开的教导。可利用并由此推导出其他方面，以使得可在不背离本公开的范围的情况下作出结构的和逻辑的替换和改变。因此，该具体实施方式不是在限制性的意义上进行的，并且各个方面的范围仅由所附权利要求书以及此类权利要求书所授权的等效方案的完整范围来限定。
可在本文中单独地和/或共同地引用发明性主题的此类方面，如果实际上公开了多于一个方面或发明性概念，则这仅仅是为方便起见而并不旨在主动将本申请的范围限于任何单个方面或发明性概念。由此，虽然在本文中已经图示并描述了特定方面，但应当领会，预计能够实现相同目的的任何布置可替换所示的特定方面。本公开旨在涵盖各个方面的任何和全部修改或变体。在回顾以上描述时，以上各方面和本文中未具体描述的其他方面的组合就对于本领域内技术人员而言将是显而易见的。
Claims (39)
1.一种由智能运输系统站“ITS-S”提供操纵协调服务“MCS”的方法，所述方法包括：
由MCS实体生成操纵协调消息“MCM”，以指示针对操纵协调的检测到的事件；以及
由所述MCS实体将所述MCM传送或广播到邻近所述ITS-S的一个或多个其他ITS-S。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：当确定在没有协调的情况下单个操纵变化足以应对所述检测到的事件时，基于所述检测到的事件执行所述单个操纵变化的一个或多个行动。
3.如权利要求1或2所述的方法，进一步包括：
当确定所述单个操纵变化不足以应对所述检测到的事件时，针对所述检测到的事件发起组协调。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述MCM是第一MCM，并且发起组协调包括：
计算用于执行一个或多个操纵协调策略的时间量；
确定用于被包括在操纵协调组“MCG”中的所述一个或多个其他ITS-S的集合；以及
将第二MCM传送或广播到所述MCG中所确定的ITS-S，所述第二MCM包括MCG信息并指示所述检测到的事件。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
确定候选操纵协调策略集合，所述候选操纵协调策略集合中的每个操纵协调策略包括用于所述MCG中的一些或全部ITS的一个或多个协调且有序的操纵任务；
计算每个操纵协调策略的成本；以及
将第三MCM传送或广播到所述MCG中的ITS-S，所述第三MCM包括基于计算出的成本的第一候选操纵协调策略。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：
从所述MCG中的一个或多个ITS-S接收指示所述第一候选操纵协调策略的接受或拒绝的相应第四MCM；
宣布共识基于在所计算的时间量内接收到的数个所述相应第四MCM而被达成；以及
当确定共识未被达成时，将另一第三MCM传送或广播到所述MCG中的ITS-S，所述另一第三MCM包括排名低于所述第一候选操纵协调策略的第二候选操纵协调策略。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
基于所述共识是否被达成来从所述候选操纵协调策略集合中选择操纵协调策略；以及
将指示所选择的操纵协调策略的第五MCM传送或广播到所述MCG中的ITS-S。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：当所述共识被达成时，所选择的操纵协调策略是所述第一候选操纵协调策略；并且当所述共识未被达成时，所选择的操纵协调策略是另一候选操纵协调策略。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：从所述候选操纵协调策略集合中选择由所述相应第四MCM中的一个或多个相应第四MCM指示的操纵协调策略。
10.如权利要求7-9中的任一项所述的方法，进一步包括：执行所选择的操纵协调策略的一个或多个操纵任务。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：从所述MCG中的ITS-S的至少一个ITS-S接收第六MCM，所述第六MCM指示对所选择的操纵协调策略的执行的确认。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：基于所述第六MCM来将第七MCM传送或广播到所述MCG中的ITS-S，所述第七MCM包括解散MCG指示。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一MCM、所述第二MCM、所述第三MCM、所述第四MCM、所述第五MCM、所述第六MCM和所述第七MCM中的每一者包括ITS协议数据单元“PDU”头和一个或多个容器，所述ITS PDU头包括关于协议版本、无线电接入技术“RAT”类型、消息类型和/或所述MCS或始发站的节点标识符“ID”的信息，所述始发站是包括所述MCS的站。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述一个或多个容器包括：
MCM管理容器，所述MCM管理容器包括关于所述MCM的信息，关于所述MCM的信息包括所述始发站的站类型、消息ID、消息类型指示符、MCM生成和传送方案、以及分段信息中的一者或多者；
站数据容器，所述站数据容器包括关于所述始发站的附加信息；
操纵共享容器，所述操纵共享容器包括操纵意图容器和规划轨迹容器，所述操纵意图容器包括与给定与所述始发站相邻或邻近所述始发站的其他站的当前布置的情况下的、所述始发站的一个或多个预期操纵相关的信息，并且所述规划轨迹容器包括指示ITS-S的规划或预测轨迹的轨迹信息；
检测到的情况/操纵容器，所述检测到的情况/操纵容器包括与由所述始发站检测到的或根据一个或多个接收到的MCM确定的驾驶/交通情况以及邻居的操纵有关的信息；以及
操纵协调容器，所述操纵协调容器包括与由所述始发站发送和/或接收的操纵协调请求和/或响应有关的信息。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述一个或多个容器进一步包括分层成本地图容器，所述分层成本地图容器包括分层成本地图的一个或多个层的信息，所述一个或多个层包括主层和一个或多个支持层。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述第一MCM、所述第二MCM、所述第三MCM、所述第四MCM、所述第五MCM、所述第六MCM和所述第七MCM中的一者或多者是组合MCM-协作感知消息(CPM)，所述组合MCM-协作感知消息(CPM)进一步包括一个或多个CPM容器，并且所述一个或多个CPM容器包括：
传感器信息容器，所述传感器信息容器包括所述始发站的传感器能力，其中所述传感器能力包括由所述始发传感器操作或可访问的每个传感器的传感器ID、每个传感器的传感器类型、每个传感器的位置、每个传感器的取向和/或每个传感器的视场(FoV)中的一者或多者；
感测数据容器，所述感测数据容器包括共享(原始)传感器数据和所述共享(原始)传感器数据的描述；以及
用于每个感知对象的感知对象容器，用于每个感知对象的所述感知对象容器包括与相对于传播站的相对应检测对象有关的信息。
17.如权利要求14-16中任一项所述的方法，其特征在于，所述轨迹信息包括多个航点，所述多个航点由链接所述多个航点中的每个航点的样条平滑化。
18.如权利要求14-16中任一项所述的方法，其特征在于，所述轨迹信息包括包含一个或多个弗朗内特标架的参数表示。
19.如权利要求17或18所述的方法，进一步包括：
由所述MCS实体从所述始发站的应用层中的应用获得所述轨迹信息；
由所述MCS实体基于一个或多个驾驶情况来确定每个轨迹的一个或多个点，其中确定所述每个轨迹的一个或多个点包括：确定所述每个轨迹的一个或多个点，使得随着当前速度和/或一个或多个相邻站的检测到的速度的增加，每个轨迹的更大量的点被选择，或者，确定所述每个轨迹的一个或多个点包括：确定所述每个轨迹的一个或多个点，使得对于更高的碰撞概率，每个轨迹的更大量的点被选择；以及
由所述MCS实体基于所述每个轨迹的一个或多个点来生成所述轨迹信息。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述一个或多个驾驶情况包括ITS-S的当前速度、所述一个或多个其他ITS-S的检测到的速度、指示碰撞概率的情况强度、ITS-S的站类型、以及所述一个或多个其他ITS-S的站类型中的一者或多者。
21.如权利要求1-20中任一项所述的方法，其特征在于，传送或广播MCM包括以周期性(TMCM)传送或广播所述MCM，其中所述TMCM在最小周期性参数(TMCM_Min)与最大周期性参数(TMCM_Max)之间选择。
22.如权利要求21所述的方法，进一步包括：基于网络拥塞级别、信道拥塞级别、信号强度测量、信号质量测量、(多个)感知对象的质量(置信度)级别、所述(多个)感知对象的安全级别、地理位置、节点或通信量密度、当前或预测的通信资源、以及通信资源选择方案中的一者或多者来确定所述TMCM。
23.如权利要求1-22中任一项所述的方法，其特征在于，传送或广播所述MCM包括：对所述一个或多个其他ITS-S进行排序；估计所述一个或多个其他ITS-S的行动；以及执行行动选择。
24.如权利要求1-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述检测到的事件是周期性MCM生成事件。
25.如权利要求1-24中任一项所述的方法，其特征在于，所述ITS-S是交通工具ITS-S或路边ITS-S中的一者，而所述一个或多个其他ITS-S是交通工具ITS-S。
26.一种或多种计算机可读介质，包括指令，其特征在于，由处理器电路系统对所述指令的执行用于使得所述处理器电路系统执行如权利要求1-25中任一项所述的方法。
27.一种计算机程序，包括如权利要求26所述的指令。
28.一种应用编程接口，所述应用编程接口定义用于如权利要求27所述的计算机程序的函数、方法、变量、数据结构和/或协议。
29.一种装置，包括加载有如权利要求26所述的指令的电路系统。
30.一种装置，包括可操作用于运行如权利要求26所述的指令的电路系统。
31.一种集成电路，包括以下中的一项或多项：如权利要求26所述的处理器电路系统；以及如权利要求26所述的一种或多种计算机可读介质。
32.一种计算系统，包括如权利要求26所述的一种或多种计算机可读介质以及如权利要求26所述的处理器电路系统。
33.一种设备，包括用于执行如权利要求26所述的指令的装置。
34.一种信号，所述信号作为执行如权利要求26所述的指令的结果而被生成。
35.一种数据单元，所述数据单元作为执行如权利要求26所述的指令的结果而被生成。
36.如权利要求33所述的数据单元，其特征在于，所述数据单元是数据报、网络分组、数据帧、数据段、PDU、服务数据单元“SDU”、消息或数据库对象。
37.一种信号，所述信号被编码有如权利要求35或36所述的数据单元。
38.一种电磁信号，所述电磁信号携载如权利要求26所述的指令。
39.一种设备，包括用于执行如权利要求1-25中任一项所述的方法的装置。
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