[發(fā)明專利]自組織網(wǎng)絡(luò)中的幀信息發(fā)送及資源處理方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210057447.3
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN103313310A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮媛;房家奕;李鳳;趙毅;趙麗
• 申請（專利權(quán)）人: 電信科學(xué)技術(shù)研究院
• 主分類號: H04W28/16
• 分類號: H04W28/16;H04W84/18
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 孔凡紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種自組織網(wǎng)絡(luò)中的幀信息發(fā)送及資源處理方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

車輛自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicle?Adhoc?Network，VANET)是近年來研究的熱點，可以提供道路安全、交通效率、信息娛樂等服務(wù)。在VANET系統(tǒng)設(shè)計中，媒體資源控制(MAC)資源的分配可以采用可靠預(yù)留ALOHA(Reliable?Reservation?ALOHA，RR-ALOHA)算法。

RR-ALOHA算法是基于時分復(fù)用(Time?Division?Multiple?Access，TDMA)的接入和資源分配機(jī)制。當(dāng)通信節(jié)點占有一個時隙后，將在該時隙周期性發(fā)送幀信息(Frame?Information，F(xiàn)I)，F(xiàn)I中攜帶該通信節(jié)點直接感知到的時隙占用情況(即檢測到的一跳范圍內(nèi)的前一幀中的時隙的使用情況)。每個通信節(jié)點通過監(jiān)聽周圍通信節(jié)點發(fā)送的FI，能夠判斷相鄰兩跳簇內(nèi)每個時隙的占用情況，從而實現(xiàn)覆蓋范圍不相交的一跳(One?Hop，OH)簇間的時隙資源重用。圖1給出了通信節(jié)點間FI交換的一個示例。

圖1中1-7表示通信節(jié)點，橢圓區(qū)域A、B、C分別表示OH簇，在每個OH簇內(nèi)的所有通信節(jié)點在簇內(nèi)享有全連通，在不同簇內(nèi)的通信節(jié)點如果不屬于所有簇的共同子集將不能直接通信，屬于A、B、C簇共同子集的通信節(jié)點可以和其他簇內(nèi)所有通信節(jié)點進(jìn)行通信，具有公共通信節(jié)點的OH簇構(gòu)成一個相鄰兩跳(Two?Hop，TH)簇。從FI-4(通信節(jié)點4的FI)和FI-5可以知道3個簇中所有通信節(jié)點的時隙占用情況：以FI-3為例，如果通信節(jié)點3所在OH簇內(nèi)的所有通信節(jié)點(即2，3，4，5，6)的k-N時隙都是可用(AVAILABLE)狀態(tài)，則k時隙為AVAILABLE；如果其OH簇內(nèi)有至少一個通信節(jié)點的時隙被標(biāo)識為忙(BUSY)，則通信節(jié)點3將k時隙標(biāo)識為已預(yù)留(RESERVED)。

RR-ALOHA算法中，新的通信節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)時，必須獲得一個時隙資源。圖2給出了獲取時隙資源的基本流程。數(shù)據(jù)傳輸過程中，如果通信節(jié)點不主動放棄已經(jīng)占用的時隙資源，則可一直使用占用的時隙傳輸數(shù)據(jù)，在這期間其他通信節(jié)點不能使用該時隙。

每個激活的通信節(jié)點通過周期性發(fā)送FI來指示從本通信節(jié)點的角度認(rèn)為的時隙占用情況。在每一幀中，通信節(jié)點都必須在自己占用的時隙資源上發(fā)送FI，并根據(jù)接收到的其他通信節(jié)點發(fā)送的FI和自己的信道使用情況及時更新時隙的占用狀態(tài)，并將更新后的時隙的占用狀態(tài)在自己發(fā)送的FI中體現(xiàn)。

RR-ALOHA算法中，每N個時隙構(gòu)成一個幀，F(xiàn)I是一個由N個時隙的占用狀態(tài)指示信息組成的向量，由通信節(jié)點自己對前N個時隙中其他通信節(jié)點發(fā)送的FI監(jiān)聽獲得。通信節(jié)點發(fā)送的FI中每個時隙的占用狀態(tài)指示信息由12bit構(gòu)成，分別為：

時隙的占用狀態(tài)指示信息(1bit)：表示時隙的占用狀態(tài)，當(dāng)有通信節(jié)點占用該時隙時，該時隙被標(biāo)記為忙(BUSY)，否則被標(biāo)記為空閑(FREE)。

占用對應(yīng)時隙的通信節(jié)點的臨時標(biāo)識(Source?Temporary?Identifier，STI)(8bit)；

發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級指示(2bit)；

點到點(point?to?point，PTP)業(yè)務(wù)指示(1bit)；

因此，每個時隙內(nèi)需要傳輸?shù)腇I共需12×N個比特。

當(dāng)通信節(jié)點監(jiān)聽到其他通信節(jié)點發(fā)送的FI時，需要根據(jù)接收的FI的內(nèi)容更新各時隙的占用狀態(tài)。時隙的占用狀態(tài)有兩種：RESERVED狀態(tài)或AVAILABLE狀態(tài)。時隙占用狀態(tài)的判斷規(guī)則如下：

規(guī)則1：在從時隙(K-N)到時隙(K-1)中，通信節(jié)點j至少接收到OH簇內(nèi)一個通信節(jié)點反饋的FI將時隙(K-N)標(biāo)記為忙，則第K個時隙被標(biāo)記為RESERVED，否則K個時隙被標(biāo)記為AVAILABLE。

通信節(jié)點根據(jù)前一幀長度內(nèi)接收到的FI，確定該幀中各時隙的占用狀態(tài)，并生成對應(yīng)的FI。由于通信節(jié)點所處位置的不同，因此每個通信節(jié)點感知的時隙的占用狀況是不同的，每個通信節(jié)點發(fā)送的FI只反映自己感知到的時隙的占用狀況，因此每個通信節(jié)點發(fā)送的FI中只根據(jù)自己直接在對應(yīng)時隙監(jiān)聽的FI來確定發(fā)送FI中的時隙的占用狀態(tài)，而不根據(jù)接收到的FI中指示的第三方時隙的占用狀態(tài)來在FI中指示第三方時隙的占用狀態(tài)。例如，通信節(jié)點A在一個幀周期中只在時隙5監(jiān)聽到通信節(jié)點B發(fā)送的FI，通信節(jié)點B的FI中指示時隙3被通信節(jié)點C占用，這時，A通信節(jié)點發(fā)送的FI只指示時隙5被B占用，而不指示時隙3被C通信節(jié)點占用。