基于冲突检测与冲突避免联合的车联网资源选择方法技术

本发明专利技术提出了一种基于冲突检测与冲突避免联合的车联网资源选择方法，主要解决现有技术由于隐藏节点导致的持续资源冲突问题，其方案是：根据时域与频域信息构建资源池R；车联网中的车辆V

【技术实现步骤摘要】
基于冲突检测与冲突避免联合的车联网资源选择方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，特别涉及一种车联网资源选择方法，可用于车联网中车辆间的自主通信。

技术介绍

[0002]作为无线通信、物联网技术在汽车交通领域的应用，车联网技术飞速发展，其场景可以被归纳为车联万物V2X。第三代合作伙伴计划3GPP在2015年发布的12版标准中规定了基于蜂窝网络的车联万物C
‑
V2X。随着协议标准的不断发展，C
‑
V2X目前经历了基于移动通信长期演进技术的车联万物LTE
‑
V2X和基于5G新无线的车联万物NR
‑
V2X两个阶段。
[0003]NR
‑
V2X的资源分配策略中引入了两种资源分配模式：一种是基于基站控制的集中资源分配模式，称之为模式1，主要应用场景是当车辆位于蜂窝网络覆盖范围下，通过基站调度车辆的传输资源，这种资源分配模式中，车辆终端不需要进行资源感知的操作；另一种是基于车辆的自主资源分配模式，称为模式2，主要应用场景是当车辆位于蜂窝网络覆盖外时，在预配置或者蜂窝网配置的模式2的资源池中进行自主的资源选择。
[0004]在NR
‑
V2X的模式2中，有3种具体的资源选择策略，分别是随机资源选择策略、基于感知的单次资源选择策略和基于感知的半持续资源选择策略。其中，随机资源选择策略主要用于车辆发生异常情况的场景；基于感知的单次资源选择策略主要用于承载车辆网中非周期性业务；基于感知的半持续资源选择策略主要用于承载车辆网中周期性业务的资源分配。由于车联网中大多数业务为周期性业务，因此在自主资源分配策略中，基于感知的半持续资源选择策略应用最为广泛，更具有代表性。该策略的主要思想为：单个车辆在进行资源选择时，预先对过去一个时间窗口内的时频资源占用情况进行感知，排除掉被其它用户占用的资源；在未来一个时间窗口内，车辆在所剩的资源中，根据业务数据量，随机选择若干时频资源，并周期性地占用该时频资源，该调度周期等于该业务的发送周期；在周期性地占用资源一段时间后，依概率决定继续占用该位置的资源或者重新选择资源，重新选择资源的操作与第一次选择资源的操作相同。通过基于感知的半持续资源选择策略，可以实现车联网中时频资源的“一次选择，周期占用”，较好地适配车联网的业务特征。
[0005]在分布式场景下，车联网进行资源选择时，需要在保障资源利用率的前提下，降低车辆间通信的丢包率，以提高车联网系统的可靠性。公开号为CN201610665882.2的专利申请公开了“一种V2X通信的资源选择方法和装置”，该方法包括：车辆终端在预定资源集合上进行信号检测和能量感知；车辆终端根据信号检测和能量感知的结果确定用于发送无线信号的资源或资源集合；车辆终端使用所确定的资源或从所确定的资源集合中选择资源发送无线信号。
[0006]该方法虽然提高了车辆终端的功耗效率，达到省电目的，但在根据信号检测和能量感知结果确定的资源集合中选择资源发送无线信号时，没有考虑隐藏节点导致的持续资源冲突情况，可能会选择到冲突资源。由于每辆车做自主资源选择的过程是分布式的，车辆只能感知到自身附近区域的资源使用情况，无法感知到其通信范围之外的隐藏节点所使用
的资源，因此可能会有隐藏节点车辆与自己选择了相同的资源，导致资源冲突，并且当隐藏节点车辆和自身的资源预留间隔相同时，由于车辆使用半双工的通信方式，自身无法发现使用了冲突资源，使得在一段较长时间内，两辆车使用的资源持续冲突，导致冲突车辆长时间无法正常通信，造成交通安全隐患。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种基于冲突检测与冲突避免联合的车联网资源选择方法，以避免由于隐藏节点导致的持续资源冲突，提高侧链路通信的可靠性。
[0008]本专利技术实现上述目的的技术思路是：通过车辆间的冲突提示信息使得冲突车辆及时重选资源，在资源重选过程中车辆将感知到的不可用的时频资源信息告知其他车辆。
[0009]根据上述思路，本专利技术基于冲突检测与冲突避免联合的车联网资源选择方法，其特征在于，包括：
[0010](1)根据时域与频域信息构建资源池R：
[0011]将时域划分为P个大小相同的时隙，频域划分为Q个大小相同的子信道，根据时域与频域的划分信息构建P
×
Q个时频资源块的资源池R：
[0012]R＝{R
11
,R
12
,
…
,R
21
,
…
,R
xy
,
…
,R
PQ
}，
[0013]其中，R
xy
表示第x个时隙第y个子信道上的时频资源块，P≥2，Q≥2，x∈[1,P]，y∈[1,Q]；
[0014](2)对资源池R中的时频资源块冲突进行检测
[0015](2a)从车联网中任选一台车辆V
a
，依次对η个时频资源块R
xy
、R
(x+T)y
、R
(x+2T)y
、
…
R
(x+(η
‑
1)T)y
上的信号进行测量，得到其对应的接收功率γ
xy
、γ
(x+T)y
、γ
(x+2T)y
、
…
γ
(x+(η
‑
1)T)y
，其中，a∈[1,A]，A为车联网中车辆总数，T为时域上的周期，T＞1，η＞1；
[0016](2b)将(2a)中得到的这些接收功率分别与预设的相关信号接收功率阈值H
a
进行比较，判定这些时频资源块上是否发生了持续的资源冲突：
[0017]如果这些接收功率均大于阈值H
a
，则判定在这些时频资源块上发生了持续的资源冲突，并用其组成冲突时频资源集：R
C
＝{R
xy
,R
(x+T)y
,R
(x+2T)y
,...,R
(x+(η
‑
1)T)y
}，执行(3)；
[0018]如果这些接收功率值中有其中一个不满足大于阈值H
a
的条件，则判定在这些时频资源块上没有发生持续的资源冲突；
[0019](3)车辆V
a
从冲突时频资源集R
C
中提取位置信息(x,y)以及时域周期信息T，构建冲突提示信息：C
a
＝{x,y,T}，并将C
a
携带在自己已有的周期性业务中广播出去；
[0020](4)其他车辆V
b
对自己使用的时频资源块进行冲突性判断：
[0021](4a)车联网中的第b个车辆V
b
提取自己使用的时频资源块R
x
′本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于冲突检测与冲突避免联合的车联网资源选择方法，其特征在于，包括：(1)根据时域与频域信息构建资源池R：将时域划分为P个大小相同的时隙，频域划分为Q个大小相同的子信道，根据时域与频域的划分信息构建P
×
Q个时频资源块的资源池R：R＝{R
11
,R
12
,
…
,R
21
,
…
,R
xy
,
…
,R
PQ
}，其中，R
xy
表示第x个时隙第y个子信道上的时频资源块，P≥2，Q≥2，x∈[1,P]，y∈[1,Q]；(2)对资源池R中的时频资源块冲突进行检测：(2a)从车联网中任选一台车辆V
a
，依次对η个时频资源块R
xy
、R
(x+T)y
、R
(x+2T)y
、
…
R
(x+(η
‑
1)T)y
上的信号进行测量，得到其对应的接收功率γ
xy
、γ
(x+T)y
、γ
(x+2T)y
、
…
γ
(x+(η
‑
1)T)y
，其中，a∈[1,A]，A为车联网中车辆总数，T为时域上的周期，T＞1，η＞1；(2b)将(2a)中得到的这些接收功率分别与预设的相关信号接收功率阈值H
a
进行比较，判定这些时频资源块上是否发生了持续的资源冲突：如果这些接收功率均大于阈值H
a
，则判定在这些时频资源块上发生了持续的资源冲突，并用其组成冲突时频资源集：R
C
＝{R
xy
,R
(x+T)y
,R
(x+2T)y
,...,R
(x+(η
‑
1)T)y
}，执行(3)；如果这些接收功率值中有其中一个不满足大于阈值H
a
的条件，则判定在这些时频资源块上没有发生持续的资源冲突；(3)车辆V
a
从冲突时频资源集R
C
中提取位置信息(x,y)以及时域周期信息T，构建冲突提示信息：C
a
＝{x,y,T}，并将C
a
携带在自己已有的周期性业务中广播出去；(4)其他车辆V
b
对自己使用的时频资源块进行冲突性判断：(4a)车联网中的第b个车辆V
b
提取自己使用的时频资源块R
x
′
y
′
的位置信息(x
′
，y
′
)与时域周期信息T
′
，其中，b∈[1,A]，b≠a，R
x
′
y
′
表示第x
′
个时隙第y
′
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红艳，韩欢，张顺，汪灿，刘勤，马建鹏，索龙，
申请(专利权)人：联创汽车电子有限公司西安分公司，
类型：发明
国别省市：