[發(fā)明專利]車聯(lián)網(wǎng)通信聯(lián)合集中式資源調(diào)度和自組織資源分配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711159932.0
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107682838B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 馬琳;李小帥;何晨光;陳亮;王世奇;徐玉濱
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: H04W4/40
• 分類號: H04W4/40;H04W52/24;H04W72/12;H04L29/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

車聯(lián)網(wǎng)通信聯(lián)合集中式資源調(diào)度和自組織資源分配方法，本發(fā)明涉及車聯(lián)網(wǎng)通信方法。本發(fā)明的目的為了解決現(xiàn)有技術存在的不能滿足車聯(lián)網(wǎng)通信時嚴格的時延和信息傳輸?shù)目煽啃孕枨螅痪W(wǎng)絡資源的利用率低；網(wǎng)絡中頻譜利用率低；當V?UEs復用蜂窩用戶通信鏈路時，不能確保蜂窩鏈路的通信質(zhì)量；只是考慮最大化網(wǎng)絡吞吐量而忽略了用戶信息優(yōu)先級的問題。過程為：建立基于D2D通信技術的LTE?V通信網(wǎng)絡架構(gòu)；初始化網(wǎng)絡系統(tǒng)參數(shù)；計算信道增益；設定車聯(lián)網(wǎng)用戶V?UEs最小信干噪比SINR值；分別建立inf^V和inf^C；得到數(shù)學模型；獲得x⁽¹⁾和x⁽²⁾；獲得x⁽³⁾；本發(fā)明用于基于D2D技術的車聯(lián)網(wǎng)通信領域。

技術領域

本發(fā)明涉及車聯(lián)網(wǎng)通信方法。

背景技術

車聯(lián)網(wǎng)通信有嚴格的時延和信息傳輸?shù)目煽啃孕枨螅鳛橐环N新興的技術，D2D通信具有高的頻譜利用率，能量效率和低傳輸時延的優(yōu)點，因此D2D(Device-to-Device)技術為車聯(lián)網(wǎng)通信提供了一種快速，可靠的解決途徑。車聯(lián)網(wǎng)(Vehicle to Everything，V2X)是借助新一代信息通信技術將車與一切事物相連接，從而實現(xiàn)車輛與車輛(Vehicle toVehicle，V2V)、車輛與路側(cè)基礎設施(Vehicle to Infrastructure,V2I)、車輛與行人等弱勢交通參與者(Vehicle to Pedestrian,V2P)、車輛與云服務平臺(Vehicle to Network)的全方位連接和信息交互。V2X(Vehicle-to-Everything)車聯(lián)網(wǎng)將“人、車、路、云”等交通參與要素有機地聯(lián)系在一起，不僅可以支撐車輛獲得比單車感知更多的信息，促進自動駕駛技術創(chuàng)新和應用；還有利于構(gòu)建一個智慧的交通體系，促進汽車和交通服務的新模式新業(yè)態(tài)發(fā)展，對提高交通效率、節(jié)省資源、減少污染、降低事故發(fā)生率、改善交通管理具有重要意義。

LTE-V是指基于LTE移動通信技術演進形成的V2X車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術，包括蜂窩通信(Uu)和直接通信(PC5)兩種工作模式。其中，蜂窩通信模式借助已有的LTE蜂窩網(wǎng)絡，支持高帶寬、廣覆蓋、長距離的通信連接，滿足道路事故/施工提醒、信號燈提醒、車速引導、動態(tài)地圖等信息服務、交通效率類車聯(lián)網(wǎng)應用需求；直接通信(V2X sidelinkcommunication)模式即D2D通信模式，既可以在網(wǎng)絡覆蓋內(nèi)工作又可以在網(wǎng)絡覆蓋外工作，使用5.9GHz附近的ITS專用頻譜進行終端設備之間的直接通信，實現(xiàn)車輛與周邊車輛、路側(cè)基礎設施、行人等節(jié)點的低時延、高可靠的通信，重點滿足前向碰撞預警、十字路口防碰撞預警、緊急車輛預警等行車安全類車聯(lián)網(wǎng)應用需求。

D2D-based V2X通信有兩種資源分配模式：集中式資源調(diào)度(Scheduled ResourceAllocation)和自組織資源分配(Autonomous Resource Selection)。其中集中式資源調(diào)度是由Evolved Node B(eNB)實現(xiàn)網(wǎng)絡中所有資源塊(Resource Blocks,RBs)集中式調(diào)度和分配，該通信模式發(fā)生在授權(quán)的頻譜資源(licensed bands)范圍內(nèi)；自組織資源分配是由用戶自己從現(xiàn)有的資源池中選擇選擇資源塊進行通信,該通信模式發(fā)生在未授權(quán)的頻譜資源(unlicensed bands)范圍內(nèi),比如6GHz或者2GHz。基于現(xiàn)有的D2D模式選擇技術，本發(fā)明進一步將V2X集中式資源調(diào)度分為專用模式(Dedicated Mode)和復用模式(Reuse Mode)。因此本發(fā)明V2X sidelink communication共有三種通信模式：自組織資源分配，專用模式，復用模式。

根據(jù)第三代合作伙伴計劃(3rd Generation Partnership Project，3GPP)，TS23.303技術報告相關內(nèi)容規(guī)定：在下層數(shù)據(jù)傳輸之前，應用層(applicaiotn layer)會給每個V2X數(shù)據(jù)包分配一個獨立的近場通信優(yōu)先級(ProSe Per-Packet Priority，PPPP)。無論是用戶內(nèi)和用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸都應該優(yōu)先傳輸數(shù)優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)包。