[發明專利]車輛間通信中的擁堵控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201210472739.3
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN103517326B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 白松男
• 申請（專利權）人: 現代摩比斯株式會社
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明涉及在把本車的行駛信息送出給周邊車輛、接收周邊車輛的行駛信息的車輛間通信系統中控制通信擁堵的裝置及方法，尤其涉及一種在接收發送車輛間數據方面，以周邊車輛的行駛情況和通信信道狀態為基礎，以分布處理方式變更時幀的設置(時幀期間、時隙數、傳送功率、數據傳送率等)，分配時隙，進行數據的接收發送，從而解決網絡的擁堵問題，提高無線資源的使用效率的擁堵控制裝置及控制方法。

背景技術

車輛間通信技術試圖應用于以提高車輛安全性、提高交通效率及謀求便利駕駛為目標的車輛安全系統的研究如火如荼。車輛間通信是當車輛與車輛處于能夠通信的區域時，在預先分配的頻帶(例，5.9GHz)下進行通信，使用基于CSMA/CA(載波感應多路訪問/避免沖突)的短程無線通信技術(例，WAVE：Wireless?Access?in?Vehicular?Environment通信)。

基于車輛間通信的車輛安全系統為了實時監測周邊行駛情況，周期性地向周邊車輛播送(Broadcasting)本車的位置、速度、移動方向及控制信息。各車輛以通過車輛間通信接收的周邊車輛的行駛信息為基礎，預測碰撞情況，必要時向駕駛員或周邊車輛進行警告。

圖1是顯示現有車輛間通信系統的框圖。

現有的車與車(V2V：Vehicle?to?Vehicle)通信系統包括綜合信息處理模塊100、傳感器信息接收模塊110、全球定位系統(GPS)信號接收模塊120及車輛間通信模塊130。

綜合信息處理模塊100從傳感器信息接收模塊110和GPS信號接收模塊120接收車輛傳感信號及GPS信號的輸入，綜合車輛的行駛信息(位置、速度、行駛方向、車內網絡信息、駕駛員操作信息等)，進行管理及處理。車輛間通信系統通過車輛間通信模塊130(例，WAVE)周期性地(例，100ms)向周邊車輛播送本車的行駛信息。

通過車輛間通信模塊130接收的周邊車輛的行駛信息傳遞給綜合信息處理模塊100，綜合信息處理模塊100把本車和周邊車輛的行駛信息傳遞給車輛間安全服務系統140，執行危險度判斷、警告等功能。

圖2顯示了當利用現有的車輛間通信系統進行車輛間通信時，根據車輛周邊情況的信道負載(channel?load)。

如圖2(a)所示，在本車周邊行駛的車輛的數少、與本車通信的節點(node)的數目少時，信道負載低，數據接收率提高，信息接入延遲時間減小，系統的可靠性提高。但是，如圖2(b)所示，在周邊車輛多、與本車通信的節點的數目多時，信道負載高，數據接收率減小，信息接入延遲時間增加，系統的可靠性降低。

就現有的車輛間通信系統周期性地向周邊車輛播送行駛信息時使用的基于CSMA/CA(Carrier?Sense?Multiple?Access?with?Collision?Avoidance)的無線通信技術而言，由于因車輛的高速移動性造成的網絡拓撲結構頻繁變化以及因隱藏節點問題(Hidden?Node?Problem)造成的數據沖突等原因，數據傳送成功率下降。

而且，基于CSMA/CA的無線通信技術在存在大規模車輛間通信節點的情況下(例，市區交叉路口、高速公路擁堵區間)，由于節點間的過度競爭而發生傳送延遲和數據損失急劇增加的網絡擁堵問題。在車輛間通信中，也不存在為解決網絡擁堵問題而根據無線信道狀態來管理傳送功率、數據傳送率、數據傳送周期的功能。

發明內容

技術問題

本發明為解決前述問題，其目的在于提供一種通信擁堵控制裝置及方法，其在車輛間的數據接收發送過程中，考慮周邊通信情況，變更時幀的設置，基于可變地設置的時幀的信息，生成將傳送的數據，從而能夠解決大規模車輛間通信時發生的網絡擁堵問題，確保通信的可靠性，提高無線資源的使用效率。

技術方案

本發明提供一種通信擁堵控制裝置包括：外部傳感器綜合模塊，其接收車輛的傳感信號及全球定位系統(GPS)信號中至少任意一種信號的輸入，把基于所述信號生成的所述車輛的行駛信息傳遞給網絡擁堵控制部；無線資源管理模塊，其從所述車輛的通信模塊接收關于與周邊車輛的通信狀態的統計信息及所述周邊車輛的行駛信息的輸入，傳遞給所述網絡擁堵控制部；所述網絡擁堵控制部，基于關于通信狀態的所述統計信息，決定時幀的設置變更時間點，基于從時幀設計部輸入的所述時幀的信息，生成將傳送的數據；以及時幀設計部，其根據所述網絡擁堵控制部統計的周邊通信情況，可變地變更所述時幀的設置，傳遞給所述網絡擁堵控制部。