[發(fā)明專利]一種時(shí)隙選擇的優(yōu)化方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410478832.4
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN105491674B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭宣羽;周海軍;馮媛;房家奕;唐紀(jì)曄
• 申請（專利權(quán)）人: 大唐電信科技產(chǎn)業(yè)控股有限公司
• 主分類號(hào): H04W74/08
• 分類號(hào): H04W74/08
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 朱佳

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，公開了一種時(shí)隙選擇的優(yōu)化方法及裝置，用以解決時(shí)隙選擇時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的時(shí)隙碰撞問題。該方法為：第一節(jié)點(diǎn)根據(jù)監(jiān)聽其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的FI選定自身的發(fā)送時(shí)隙，其中，每一個(gè)FI中攜帶有相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上報(bào)的M個(gè)時(shí)隙的時(shí)隙狀態(tài)信息，每一條時(shí)隙狀態(tài)信息包含有一個(gè)時(shí)隙的占用節(jié)點(diǎn)信息或測量信息，第一節(jié)點(diǎn)再根據(jù)最新的時(shí)隙狀態(tài)信息選取M個(gè)時(shí)隙的時(shí)隙狀態(tài)信息生成FI，在到達(dá)下一個(gè)發(fā)送時(shí)隙時(shí)進(jìn)行發(fā)送，這樣，第一節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)與其他節(jié)點(diǎn)的信息交互，確定未被占用但碰撞可能性最大的時(shí)隙，從而在選取發(fā)送時(shí)隙時(shí)避免這些時(shí)隙，進(jìn)而降低了發(fā)送時(shí)隙出現(xiàn)碰撞的可能性，同時(shí)有利于降低信息交互的資源開銷，降低系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種時(shí)隙選擇的優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著車載通信系統(tǒng)的發(fā)展和移動(dòng)自組網(wǎng)技術(shù)的逐漸成熟，為了滿足車載自組織網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、可靠性、分布式特性的要求，可移植于不同的底層通信平臺(tái)的，基于可靠預(yù)約ALOHA(Reliable Reserved ALOHA，RR-ALOHA)的車間通信協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。

RR-ALOHA協(xié)議是基于時(shí)隙結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)時(shí)分復(fù)用接入(Time Division MultipleAccess，TDMA)的信道訪問協(xié)議，不僅具有更高的可靠性和實(shí)時(shí)性，能夠支持多車協(xié)作通信中單跳范圍內(nèi)的廣播功能，且該協(xié)議可以獨(dú)立于物理層之上而進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此可以在通信系統(tǒng)的上層媒體訪問控制(Media Access Control，MAC)采用基于預(yù)約時(shí)隙的RR-ALOHA協(xié)議。

可靠預(yù)約ALOHA算法是一種基于TDMA的接入和資源分配機(jī)制，資源分配基于幀結(jié)構(gòu)以slot為單位。RR-ALOHA機(jī)制中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須獲得一個(gè)基本信道(Basic Channels，BC)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)獲得一個(gè)BC信道后，將周期性地在BC信道對應(yīng)的時(shí)隙上發(fā)送幀信息(FrameInformation，F(xiàn)I)，每N個(gè)slot構(gòu)成一幀(記為Frame)，每個(gè)幀中的slot的編號(hào)為0～N-1，在幀之間循環(huán)往復(fù)。每個(gè)slot中只允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行發(fā)送，即節(jié)點(diǎn)之間為TDMA模式。當(dāng)節(jié)點(diǎn)占用一個(gè)時(shí)隙后，將周期性發(fā)送固定信息組織結(jié)構(gòu)的幀信息(Frame Information，F(xiàn)I)，F(xiàn)I中攜帶本節(jié)點(diǎn)直接感知到的時(shí)隙占用狀態(tài)，即本節(jié)點(diǎn)一跳(One hop，OH)范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)對前一幀中的時(shí)隙的使用情況，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)在FI中指示一幀中各個(gè)slot的占用狀態(tài)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過監(jiān)聽其周圍節(jié)點(diǎn)發(fā)送的FI，獲取與該節(jié)點(diǎn)相距兩跳范圍內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙占用狀態(tài)(即時(shí)隙分配情況)，并根據(jù)鄰節(jié)點(diǎn)的FI和自己的信道使用情況及時(shí)更新時(shí)隙占用狀態(tài)，并將更新后的時(shí)隙占用狀態(tài)在自己發(fā)送的FI信息中體現(xiàn),從而實(shí)現(xiàn)覆蓋范圍不相交的一跳簇間的時(shí)隙資源重用。

數(shù)據(jù)傳輸過程中，如果終端不主動(dòng)放棄BC對應(yīng)的時(shí)隙資源，則可一直使用占用的時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)，在這期間其他節(jié)點(diǎn)不能使用該時(shí)隙。當(dāng)BC信道提供的帶寬不能滿足業(yè)務(wù)的要求時(shí)，可通過預(yù)約附加信道的方式占用其他空閑信道進(jìn)行傳輸。對于點(diǎn)對點(diǎn)通信，節(jié)點(diǎn)還可以通過預(yù)約點(diǎn)對點(diǎn)(P2P)信道進(jìn)行傳送，以實(shí)現(xiàn)相鄰一跳簇中的時(shí)隙復(fù)用，提高信道的利用率。當(dāng)消息需要在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播時(shí)，RR-ALOHA機(jī)制可以只選擇有限終端進(jìn)行中繼，避免泛洪路由造成的網(wǎng)絡(luò)擁塞。

FI是一個(gè)由N個(gè)時(shí)隙狀態(tài)信息組成的向量，又稱FI信息，其中，N為一幀中包含的時(shí)隙數(shù)。具體包括：時(shí)隙占用狀態(tài)子域、節(jié)點(diǎn)臨時(shí)標(biāo)識(shí)(Source Temporary Identifier，STI)子域、優(yōu)先級(jí)子域和點(diǎn)對點(diǎn)業(yè)務(wù)(PTP)標(biāo)志子域。

在任意一個(gè)時(shí)隙中，時(shí)隙占用狀態(tài)子域承載了該任意一個(gè)時(shí)隙的時(shí)隙占用狀態(tài)信息，指示該任意一個(gè)時(shí)隙是否已被占用。

在任意一個(gè)時(shí)隙中，STI子域中承載了占用該任意一個(gè)時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)的STI。

在任意一個(gè)時(shí)隙中，優(yōu)先級(jí)子域中承載了占用該任意一個(gè)時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)在該任意一個(gè)時(shí)隙發(fā)送的數(shù)據(jù)對應(yīng)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)。

在任意一個(gè)時(shí)隙中，點(diǎn)對點(diǎn)業(yè)務(wù)標(biāo)志子域承載了該任意一個(gè)時(shí)隙的節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)標(biāo)志；