用于车对车通信中的数据传输的控制方法和装置与流程

本公开的实施例涉及无线通信领域，更示例地涉及车对车(vehicle-to-vehicle，v2v)通信中的数据传输的控制方法和装置。

背景技术：

近年来，随着互联网技术的迅猛发展，车联网已经越来越受到关注。当前在第三代合作伙伴计划(3gpp)中也开展了对于基于长期演进(lte)的v2x(车对外界)服务的研究，以基于广泛部署的lte网络来支持车联网的实现。基于lte的v2x包括三个部分：车对车(v2v)、车对行人(v2p)和车对基础设施/网络(v2i/n)。其中v2v服务覆盖车之间通过直接空中接口或通过间接空中接口(经由enb进行中继)的基于lte的通信。

在v2v通信中通常涉及诸如车的gps定位信息、加速度、刹车状态、方向盘转角、车速、安全警告等数据的传输，因而v2v通信中的不同数据的传输通常存在不同的时延要求，并且具有严格的可靠性要求。传统方案无法很好地满足不同类型数据对于延迟的不同要求。

技术实现要素：

根据本公开的实施例，提供一种用于车对车通信中的数据传输的控制方法，包括：在车载用户设备处生成与待传输的数据相关联的调度信息，所述调度信息包括指示所述数据是紧急数据或非紧急数据的信息；响应于所述数据为紧急数据，按照第一传输周期利用用于紧急数据的第一数据和调度分配资源池中的资源传输所述数据和所述调度信息；以及响应于所述数据为非紧急数据，按照第二传输周期利用用于非紧急数据的第二数据和调度分配资源池中的资源传输所述数据和 所述调度信息，所述第一传输周期和所述第二传输周期基于紧急数据和非紧急数据所需的不同传输时延而被预先配置。

根据本公开的实施例，还提供一种用于车对车通信中的数据传输的控制装置，包括：生成模块，被配置用于在车载用户设备处生成与待传输的数据相关联的调度信息，所述调度信息包括指示所述数据是紧急数据或非紧急数据的信息；第一传输模块，被配置用于响应于所述数据为紧急数据，按照第一传输周期利用用于紧急数据的第一数据和调度分配资源池中的资源传输所述数据和所述调度信息；以及第二传输模块，被配置用于响应于所述数据为非紧急数据，按照第二传输周期利用用于非紧急数据的第二数据和调度分配资源池中的资源传输所述数据和所述调度信息，所述第一传输周期和所述第二传输周期基于紧急数据和非紧急数据所需的不同传输时延而被预先配置。

本公开的实施例针对通过直接空中接口的v2v通信(以下称为“v2v通信”)，提出相应的解决方案来满足上述时延和可靠性要求。根据本公开的实施例，可以提供能够满足时延要求和可靠性要求的用于v2v通信的数据传输的控制方案。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1示出了本公开实施例涉及的v2v通信环境的示意图；

图2示出了根据本公开实施例的用于v2v通信中的数据传输的控制方法的流程图；

图3示出了根据本公开实施例的一种资源池配置及调度分配和数据传输方案的示意图；

图4示出了根据本公开实施例的另一种资源池配置及调度分配和数据传输方案的示意图；

图5示出了根据本公开实施例的又一种资源池配置及调度分配和 数据传输方案的示意图；

图6示出了根据本公开实施例的潜在传输冲突的示意图；

图7示出了根据本公开实施例的冲突缓解的示意图；

图8示出了根据本公开另一实施例的冲突检测和解决方案的流程图；以及

图9示出了根据本公开实施例的用于v2v通信中的数据传输的控制装置的示意框图。

具体实施方式

图1示出了本公开实施例涉及的v2v通信环境的示意图。在如图1所示的v2v通信系统100中，基站110为车载用户设备120、130之间的数据传输预先配置可用的资源池，然后车载用户设备120、130利用被预先配置的资源池进行数据的传输。

在v2v通信中，对于例如车的速度、方位数据等的非紧急数据而言，大多数时延要求在100ms或更大的范围内，而对于例如预碰撞报警情况下的紧急数据而言，大多数时延要求是20ms。然而在3gpplter12版本中，资源池配置的传输周期可配置为40ms、80ms、160ms和320ms。最小的40ms的传输周期(其小于100ms/2＝50ms)只能允许满足上述非紧急数据的100ms的时延要求，而无法满足紧急数据的20ms的时延要求。

本公开实施例的基本构思在于：在基站110处针对紧急数据和非紧急数据分别预先配置各自的资源池，并且根据紧急数据和非紧急数据的传输时延来分别预先配置各自资源池的传输周期。例如，针对紧急数据的资源池配置相对较短的传输周期(仅仅作为示例，例如10ms)，并且针对非紧急数据的资源池配置相对较长的传输周期(仅仅作为示例，例如40m)。这方面的示例将在后文参考图3-图5加以描述。此外，在车载用户设备120、130处利用基站110所预先配置的资源池中的资源进行数据及其调度信息的传输，并且在调度信息中包含指示数据是紧急数据或非紧急数据的信息。

由此可以满足v2v通信中的时延要求。并且，由于在调度信息中包含指示数据是紧急数据或非紧急数据的信息，所以针对紧急数据和非紧急数据的调度信息的传输可以共用系统资源，从而可以提高资源利用率，进而提高整个系统性能。为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合一些示例场景中的示例实施例，对本公开作进一步的详细说明。

在常见的示例场景中，多个v2v车载用户设备(车载ue)各自均以3gpplter12中指定的广播模式传输数据。示例地，针对基站为其预先分配的频谱资源，这些频谱资源在一个传输周期内被划分成调度分配(sa)资源池和数据资源池，其中在sa资源池上利用其对应的物理边链路控制信道(pscch)来传送用于数据传输的调度信息，包括资源分配信息、数据传输模式等；而在数据资源池上利用其对应的物理边链路数据信道(pssch)来传送数据。在数据传输之前先传输sa调度信息。ue将首先对sa调度信息进行解码，然后决定是否基于sa调度信息对数据进行解码以及如何进行解码。

图2示出了根据本公开实施例的用于v2v通信中的数据传输的控制方法200的流程图。该方法可以在v2v通信中的各车载ue处实施。如图2所示，在步骤s210处，在车载用户设备处生成与待传输的数据相关联的调度信息。

在一个实施例中，调度信息可以包括指示数据是紧急数据或非紧急数据的信息。在一个示例实施例中，在调度信息中可以包括指示比特，例如0或1，用来指示数据是紧急数据还是非紧急数据。备选地或附加地，在一个实施例中，调度信息还可以包括关于数据在下一传输周期中的传输的信息。例如，调度信息可以包括在下一传输周期中的数据传输所用的资源信息，例如子帧信息、频率信息等。

在步骤s215处，根据指示来确定数据是否为紧急数据。如果在步骤s215处确定数据为紧急数据(分支“是”)，方法200进行到步骤s220，在此按照第一传输周期利用用于紧急数据的第一数据和调度分配资源池中的资源传输数据和调度信息。另一方面，如果在步骤s215 确定数据为非紧急数据(分支“否”)，方法200进行到步骤s230，在此按照第二传输周期利用用于非紧急数据的第二数据和调度分配资源池中的资源传输数据和调度信息。

在一个实施例中，第一传输周期和第二传输周期可以基于紧急数据和非紧急数据所需的不同传输时延而被基站预先配置。备选地或附加地，在一个实施例中，第一数据和调度分配资源池及第二数据和调度分配资源池也可以分别针对紧急数据和非紧急数据而被基站分别预先配置。

例如，在一个实施例中，调度信息可以在pscch上传输，而数据可以在pssch上传输。为讨论方便起见，在下文描述中，将以pscch传输作为调度信息传输的示例，而以pssch传输作为数据传输的示例。然而，应当理解，这仅仅是示例性的。在其他环境或者场景中，数据和/或调度信息在其他信道上传输是完全可行的。

在一个实施例中，来自车载ue的pscch调度的数据在下一传输周期中的pssch传输。例如，pscch包括关于下一传输周期中的所有对应pssch传输的资源分配的信息。由此，允许传输模式在时域上均匀地占用数据资源池中的资源，从而提高v2v通信的系统级性能。

在一个实施例中，车载用户设备可以选择在不同子帧上分开地传输pscch和pssch。在一个示例实施例中，在第一子帧中传输调度信息，以及在第二子帧中传输数据，第一子帧不同于第二子帧。备选地，在另一个实施例中，车载用户设备可以选择在同一子帧上同时传输pscch和pssch。在这种情况下，pssch并不由该同时传输的pscch所调度。

pscch和pssch在同一子帧上的传输增加其中车载ue可以接收的子帧的数量，从而将减少半双工约束的影响。潜在地，这样可以提高v2v通信的系统级性能。然而，由于功率共享和增加的峰均比(papr)，在某些情况下可能引起pscch和pssch的链路级性能的降低。为此，在一些实施例中，可以基于车载ue的密度来调整在同一子帧中对pscch和pssch同时传输的数量。例如，在一个实施例 中，确定一个区域内的车载ue的密度，以及基于该密度确定是否在同一子帧中传输pscch和pssch。当车载ue的密度高时，可以进行更多的同时传输。当车载ue的密度低时，可以进行更少的同时传输。

下面结合图3至图5来描述如何利用资源池中的资源传输pscch和pssch的若干示例。图3至图5描述了根据本公开实施例的资源分配方案的各种示例。这些资源分配方案可以在车载ue侧执行，用于对基站所预先分配给车载ue进行调度分配和数据传输的资源池中的资源进行充分利用。

如图3中所示，加粗框表示在相应传输周期中针对非紧急数据配置的sa资源池和数据资源池，其传输周期被配置为例如40ms。细框表示在相应传输周期中针对紧急数据配置的sa资源池和数据资源池，其传输周期被配置为例如10ms。

在图3所示的情况中，pscch的调度信息中包括用于指示数据是紧急数据或非紧急数据的信息，例如指示比特。相应地，针对紧急数据或非紧急数据的sa资源池可以是完全重叠的。在接收侧的车载ue处，基于指示比特标识紧急数据的pscch，并且然后可以根据pscch中的调度信息定位到正确的数据资源池，从而对该紧急数据对应的pssch进行解码并获得紧急消息。另外在图3的情况中，针对紧急数据和非紧急数据的数据资源池也是重叠的，从而可以有效地适应动态业务。

在图3所示的资源池配置中，尽管针对紧急数据和非紧急数据配置的sa资源池和数据资源池分别都是重叠的，但是仍然需要针对紧急数据和非紧急数据总共配置两个调度分配(sa)资源池和两个数据资源池。为了更加高效地利用资源，通过针对紧急数据指定附加的pscch和pssch的传输机制，可以针对紧急数据和非紧急数据配置共同的sa资源池和共同的数据资源池。

图4示出了针对紧急数据和非紧急数据共享sa资源池和数据资源池二者的情况。在这种情况下，为了满足时延要求，需要在调度信 息中包括指示数据为紧急数据或非紧急数据的指示比特。另外，需要针对紧急数据指定附加的pscch和pssch的传输机制。在一个实施例中，在调度信息的传输之后完成数据的传输。在时间域上调度信息和数据传输的跨度小于用于紧急数据的预定传输时延。该预定传输时间时延小于预定的时间长度，例如20ms。在这种情况下，在传输紧急数据的车载ue完成pscch的传输之后，其可以利用接下来的可用的子帧来进行pssch的传输。这些子帧可以是在当前的传输周期中，如图4所示。

图5示出了另一种资源分配方案。在图5的情况中，在pscch的调度信息中可以不包括指示比特，而是使针对紧急数据和非紧急数据的sa资源池是正交的。如此，在接收侧的车载ue处，可以基于pscch的来源、即sa位置来将针对紧急数据的pscch与针对非紧急数据的pscch区分开。在图5的情况中，针对紧急数据和非紧急数据的数据资源池是重叠的，因而它们共享资源从而可以有效地适应动态业务。

然而，这个资源池配置的不利之处在于，针对紧急数据需要专用的sa资源池。由于紧急数据通常是偶尔出现的，所以导致资源利用率低。

上面结合图3至图5所述的资源分配方案仅为示例，并不是将本公开限制于此。例如，尽管图中示出针对紧急数据配置10ms的传输周期，但这仅仅是示例性的，无意以任何方式限制本公开的范围。例如，根据具体的应用场景和需求，可以针对紧急数据配置小于10ms或者任何其他适当阈值时间长度的传输周期。

以上描述了通过使用合适的资源分配方案来对v2v通信中的数据传输进行控制，以满足v2v通信的时延要求和提高系统性能。下面描述通过监测并解决潜在冲突来对v2v通信中的数据传输进行进一步控制，以进一步满足v2v通信中的严格可靠性要求。

为了便于基于感测的调度，需要针对pssch/pscch采用半持续性资源分配。当如前面提及的，多个车载ue采用同一组子帧进行pscch传输时可能发生持续性sa冲突。图6示出了潜在传输冲突的 场景。在这种情况下，由于半双工的约束，车载ue无法解码彼此的数据/消息。当允许同时在同一子帧中传输pscch/pssch时，这个问题变得更加严重。

针对sa的传输冲突，在一个实施例中，可以基于概率机制来为调度信息sa的传输重选资源。由此可以缓解sa传输冲突。例如，在一个实施例中，概率机制可以包括基于随机数的机制。例如，首先可以生成一个随机数。而后，该随机数可以与针对sa的重选概率psa进行比较。在一个实施例中，重选概率psa可以基于感测准确度与冲突解决能力之间的平衡来设定。基于这个比较的结果，可以确定是否针对调度信息sa重选资源。

例如，在一个实施例中，对于每个传输周期，车载ue可以生成一个随机数p，p的范围例如从0到1或者任何其他适当的范围。如果p小于psa，则车载ue针对pscch的传输重选不同的资源。在一个实施例中，重选不同的资源可以是指针对pscch传输选择至少一个不同的子帧。图7示出了sa传输冲突的资源重选的示意图，其中重选了一个子帧。在一种特殊情况中，psa＝1，这意味着针对每个传输周期重选pscch资源。

针对数据的传输冲突，在一个实施例中，可以基于调度信息sa解码来检测数据传输冲突。当前车载ue对其他车载ue的sa进行解码时，其可以识别出其数据信道pssch是否与其他ue存在潜在冲突。如果存在这种潜在冲突的风险，当前车载ue可以针对其数据信道进行资源重选。

备选地或附加地，资源重选还可以将其它车载ue的情况纳入考虑。例如，当前车载ue可以监测来自其它车载ue的调度信息的传输；根据监测到的调度信息来确定是否存在针对数据的传输的潜在冲突；以及响应于存在潜在冲突，为数据的传输重选资源。

在又一个实施例中，针对数据的传输冲突，也可以基于前面提及的概率机制来为数据的传输重选资源。在一个示例实施例中，可以设定与用于sa的重选概率psa不同的用于数据的重选概率pdata。对于v2v 通信，pssch信道占用比pscch信道多很多的资源块rb。pssch传输决定干扰环境，该干扰环境被用于进行基于感测的调度。此外，基于sa解码可以检测数据冲突并且可以及时地触发资源重选。因此可以将pdata设定为远小于psa，这意味着对于sa传输的资源重选更加频繁。由此可以平衡感测准确度与冲突解决能力。

图8示出了上述冲突检测和解决方案的一个组合实施例的示例。如图8中所示，在步骤s810处，监测来自其它车载用户设备的调度信息的传输。在步骤s820处，根据监测到的调度信息来确定是否存在针对数据的传输的潜在冲突。响应于在步骤s820处确定存在潜在冲突，在步骤s850处，为数据的传输重选资源。响应于在步骤s820处确定针对数据的传输无潜在冲突，根据概率机制来进一步确定是否为数据的传输重选资源。具体而言，在步骤s830生成随机数，并且在步骤s840对随机数与预定重选概率进行比较。当随机数小于针对数据传输的重选概率时，则进入步骤s850，为数据的传输重选资源。当随机数不小于针对数据传输的重选概率时，可以确定无需为数据的传输重选资源。

在针对数据传输潜在冲突的检测和资源重选之后，根据概率机制来确定是否为调度信息的传输重选资源，对应于步骤s860至s880。在步骤s860处，生成随机数。在步骤s870处，确定随机数是否小于针对调度信息的重选概率。如果在步骤s870处确定随机数小于针对调度信息的重选概率，则进入步骤s880，为调度信息的传输重选资源。如果在步骤s870处确定随机数不小于针对调度信息的重选概率，则无需进行资源重选，而进入下一监测周期。前面已经对概率机制进行了描述，这里不再赘述。

至此描述了用于v2v通信中的数据传输的控制方法。与之相对应，本公开实施例还提供一种用于v2v通信中的数据传输的控制装置。

图9示出了根据本公开实施例的用于v2v通信中的数据传输的控制装置900的示意框图。该控制装置900可以在v2v通信的每个车载 ue处实施。如图9所示，该装置900可以包括生成模块910、第一传输模块920和第二传输模块930。

在一个实施例中，生成模块910可以被配置用于在车载用户设备处生成与待传输的数据相关联的调度信息，所述调度信息包括指示数据是紧急数据或非紧急数据的信息。第一传输模块920可以被配置用于响应于数据为紧急数据，按照第一传输周期利用用于紧急数据的第一数据和调度分配资源池中的资源传输数据和调度信息。第二传输模块930可以被配置用于响应于数据为非紧急数据，按照第二传输周期利用用于非紧急数据的第二数据和调度分配资源池中的资源传输数据和调度信息，第一传输周期和第二传输周期基于紧急数据和非紧急数据所需的不同传输时延而被预先配置。

在一个实施例中，第一数据和调度分配资源池和第二数据和调度分配资源池中的调度资源池是完全重叠的。

在一个实施例中，第一数据和调度分配资源池和第二数据和调度分配资源池中的调度资源池和数据资源池都是共用的。在本实施例中，第一传输模块还被配置用于：传输调度信息；以及在调度信息的传输之后完成数据的传输，在时间域上调度信息和数据传输的跨度小于用于紧急数据的预定传输时延。

在一个实施例中，调度信息还可以包括关于数据在下一传输周期中的传输的信息。

在一个实施例中，第一传输模块和第二传输模块还可以分别被配置用于：在第一子帧中传输所述调度信息；以及在第二子帧中传输所述数据，所述第一子帧不同于所述第二子帧。

在一个实施例中，第一传输模块和第二传输模块还可以分别被配置用于：在同一子帧中传输调度信息和数据信息。

在一个实施例中，第一传输模块和第二传输模块还可以分别被配置用于：确定一个区域内的车载用户设备的密度；以及基于所述密度确定是否在同一子帧中传输调度信息和数据。

在一个实施例中，该装置900还可以包括：监测模块，被配置用 于监测来自其它车载用户设备的调度信息的传输；确定模块，被配置用于根据监测到的调度信息来确定是否存在针对所述数据的传输的潜在冲突；以及资源重选模块，被配置用于响应于存在潜在冲突，为数据的传输重选资源。

在一个实施例中，该装置900还可以包括：第一概率模块，被配置用于响应于基于所述监测到的调度信息确定针对所述数据的所述传输无潜在冲突，根据概率机制来进一步确定是否为所述数据的所述传输重选资源。

在一个实施例中，该装置900还可以包括：第二概率模块，被配置用于根据概率机制来确定是否为所述调度信息的所述传输重选资源。

以上描述的用于v2v通信中的数据传输的控制装置与之前描述的用于v2v通信中的数据传输的控制方法的处理是对应的，因此，关于其示例细节，可以参见之前描述的控制方法，这里不再赘述。

本领域技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置或计算机程序产品。因此，本公开的实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开的实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可以包括计算机可读介质中的非永久性存储器、随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随 机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括瞬态计算机可读介质，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本公开的实施例而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。