一种无线通信设备和方法与流程

本发明涉及一种无线通信网络中用于通信的无线通信设备和方法。本发明尤其涉及一种在车辆到车辆(vehicle-to-vehicle，简称v2v)的通信网络中的用于通信的无线通信设备和方法。

背景技术：

在无线移动自组织通信网络中，例如，v2v通信网络，必须解决无线资源分配(或调度)的问题，即如何在最小干扰的情况下在无线移动自组织通信网络中调度无线传输。

为了确定无线资源是否可以用于无线通信网络中的数据传输，必须考虑以下多址接入约束条件：(c1)节点不能同时收发；(c2)每个接收机处的信号干扰噪声比(signal-to-interference-plus-noiseratio，简称sinr)必须高于某一所需的水平。在图2所示的示例性无线通信网络200的基础上，更详细地解释了这些多址接入约束条件，其中节点i可能期望向节点j(单播)进行发送。在图2中，实心点表示发送节点，空心点表示接收节点，实线表示所需通信，虚线表示不期望的干扰。

在图2所示的示例性无线通信网络200中，如果在节点l从节点k进行接收时允许节点i向节点j进行发送，节点i的传输可能在节点l处引起足够的干扰，因而降低通过链路(k,l)的通信。另一方面，如果节点i选择节点m向节点n发送时所使用的无线资源来向节点j进行发送，则节点m的传输可能在节点j处引起足够的干扰，因而降低链路(i,j)上的通信。

根据约束条件(c1)和(c2)，如果以下条件成立且仅当以下条件成立时，可以分配特定无线资源s用于从节点i到节点j的数据传输：(1)节点i满足约束条件c1和c2，即(1a)节点i不被调度在无线资源s上进行发送或接收，且(1b)由节点i传输引起的干扰可以由在无线资源s上进行接收每个节点l处理，且(2)节点j满足约束条件c1和c2，即(2a)节点j不被调度在无线资源s上进行发送或接收，且(2b)所有节点m在无线资源s上进行发送引起的总干扰可以由节点j处理。

当节点i的传输是试图针对其所有邻居时(即广播消息)，节点i的每个邻居j必须满足约束条件2a和2b。

如果节点是可移动的(如图2中的速度矢量所暗示的)，则在无线资源分配的整个持续期间内必须(理想地)确保满足干扰约束条件1b和2b。

有许多方法可以满足干扰约束条件，例如1999年10月的ieeemilcom1999草案，1：271—275，young，c.d.，《usap多址接入：多通道无线网络的动态资源分配》中，要求节点i的邻居都不在无线资源s上进行接收，并且节点j的邻居都不在无线资源s上发送。这种基于拓扑的调度策略开销很小，但不能很好地反映无线信道的特性。此外，这些常规方法假定所有传输是全向的，因此都太保守(即频谱效率低下)，因为它们阻止在节点可以支持波束成形的网络中的重要无线资源的复用。

波束成形有可能显著提升无线资源的复用，可能会并行发生更多次数的无冲突传输，从而显著提升网络容量。如果节点i使用波束成形向节点j传输，则向其他邻居l辐射的能量是最小的。类似的，如果节点m使用波束成形向节点n传输，则向其他邻居j辐射的能量是最小的。因此，在所有通信链路(k,l)，(i,j)和(m,n)上的传输可能发生在相同的无线资源上而没有干扰产生。当在节点l和/或节点j处使用接收波束成形时，得到的结果类似。

在无线资源调度算法的设计中支持定向天线的问题已经解决了，例如，在2002年9月第八届移动计算和网络年度国际会议(mobicom)的草案：baol，garcia-luna-acevesjj，《具有定向天线的自组织网络中的传输调度》中，公开了一种针对具有能够形成多个波束的天线的自组织网络的分布式接收机导向多址接入(receiver-orientedmultipleaccess，简称roma)调度协议。这种方法所需的开销很少。然而，无线资源复用是基于几何学(角度分布)的，而没有考虑旁瓣并且可能在多径信道环境中效果不好，难以保证特定的目标sinr。此外，该方法假设每个节点配备有定向天线。因此，这种方法不能应用于某些节点使用全向天线的通信网络中。

美国7333458号和7855997号军事通讯中公开了另一种方法。然而，这种方法依赖于位置信息(例如，gps坐标)的交换，位置信息在某些情况下可能无法获得，如在隧道或城市峡谷中。即使位置信息可获得，如果节点非常接近(在几米内)，则gps位置(±1米)的小误差可能导致方向计算中的显著错误。而且，美国7333458号和7855997号军事通讯公开的方法中考虑到设计出视距(line-of-sight，简称los)通道，这对于飞机到飞机的连接是有意义的。然而，在未来的车辆网络中，例如，链路可能出现显著的多径衰落，并且在附近节点之间可能不总是存在视距。

2005年，瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院(royalinstituteoftechnology，简称kth)j.的博士论文：《空间复用tdma中基于干扰的调度》中，公开了一种基于干扰调度的方法。这种方法仅限于全向天线，并导致相当大的开销，因为在邻居之间交换干扰测量。

因此，需要一种改进的无线通信设备和方法，从而用于在无线通信网络特别是v2v通信网络中进行通信。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种改进的无线通信设备和方法，从而用于在无线通信网络特别是v2v通信网络中进行通信。

该目的是通过独立权利要求的特征来实现的。根据附属权利要求、描述以及附图，进一步的实现方式是显而易见的。

第一方面，本发明涉及一种无线通信设备，用于在无线通信网络中进行通信，其中，所述无线通信网络支持多个无线资源，所述无线通信设备包括：收发器，用于测量多个干扰功率，其中，所述多个干扰功率与所述多个无线资源相关联；处理器，用于基于所述多个干扰功率来确定所述无线通信设备的冲突无线资源；其中，所述收发器还用于将数据发送到所述无线通信网络中的一个或多个无线通信设备，其中，所述数据用于识别所述无线通信设备的所述冲突无线资源；并且，接收用于识别所述其他无线通信设备的冲突无线资源的数据；和，其中，所述无线通信设备用于从所述多个无线资源中分配至少一个无线资源，从而基于所述无线通信设备的所述冲突无线资源和所述用于识别所述其他无线通信设备的冲突无线资源的数据，和所述其他无线通信设备进行通信。

本发明中的冲突无线资源是由于干扰而不适合用于与另一无线通信设备进行通信的无线资源。

在无线通信设备的一种可能的实现方式中，所述无线通信设备用于从所述多个无线资源中分配至少一个无线资源，从而基于所述无线通信设备的所述冲突无线资源和所述用于识别所述其他无线通信设备的冲突无线资源的数据，和所述其他无线通信设备进行通信。

在无线通信设备的又一种可能的实现方式中，所述收发器用于向所述无线通信网络中的所述其他无线通信设备周期性地广播信标消息，其中，所述信标消息包括所述用于识别无线通信设备的冲突无线资源的数据。

在无线通信设备的又一种可能的实现方式中，所述信标消息还包括用于识别所述无线资源的数据，其中，所述无线资源已分配用于由所述无线通信设备来进行发送通信或接收通信。

在无线通信设备的又一种可能的实现方式中，所述收发器以智能天线收发器的形式实现，以允许发射波束成形和/或接收波束成形。

在无线通信设备的又一种可能的实现方式中，所述用于识别所述无线通信设备的所述冲突无线资源的数据包括发射机冲突资源集(transmitterconflictingresourceset，简称tcrs)和/或接收机冲突资源集(receiverconflictingresourceset，简称rcrs)。

在无线通信设备的又一种可能的实现方式中，节点l上的所述处理器用于基于所述多个干扰功率，通过确定能够满足下面至少一个条件的无线资源s，为每个相邻无线通信设备i确定所述发射机冲突资源集(transmitterconflictingresourceset，简称tcrs)

或

其中

ψkl(i,s)＝hkl(s)-pil^(k,s)，

hkl(s)＝skl(s)/γkl-ikl(s)，

其中，skl(s)表示在k的数据传输中在无线资源s上的接收功率，其中该接收功率是在节点l上测量的；γkl表示针对链路(k,l)的目标sinr；pil^(k,s)表示在特定天线配置中的节点l上测量的i的信标传输中的接收功率，其中，所述节点l使用所述特定天线配置从节点k在无线资源s上进行接收；ikl(s)与节点l上测量的针对无线资源s的干扰功率相关联，n是指在时间tn执行的最近的测量，并且δ是预定义的参数。

在无线通信设备的又一种可能的实现方式中，节点j上的所述处理器用于基于所述多个干扰功率，通过确定能够满足下面至少一个条件的无线资源s，为每个相邻无线通信设备i确定所述接收机冲突资源集(receiverconflictingresourceset，简称rcrs)

或

其中

φij(s)＝pij^(i,s)/γij-iij(s)，

γij表示针对链路(i,j)的目标sinr；pij^(i,s)表示在特定天线配置中的节点j上测量的i的信标传输中的接收功率，其中，所述节点j使用所述特定天线配置从节点i在无线资源s上进行接收；iij(s)与针对无线资源s测量的干扰功率相关联。

在无线通信设备的又一种可能的实现方式中，所述无线通信设备用于从所述多个无线资源分配所述至少一个无线资源，从而与其他相邻无线通信设备通过两方握手过程进行广播通信。

在无线通信设备的又一种可能的实现方式中，所述无线通信设备用于从所述多个无线资源分配所述至少一个无线资源，从而与相邻无线通信设备通过三方握手过程进行单播通信。

在无线通信设备的又一种可能的实现方式中，所述多个无线资源根据多个频道和/或无线帧中的多个时隙来定义。

第二方面，本发明涉及一种通信方法，应用于无线通信网络中，其中，所述无线通信网络支持多个无线资源，所述方法包括以下步骤：测量多个干扰功率，其中，所述多个干扰功率与无线通信设备的多个无线资源相关联；基于所述多个干扰功率，确定所述无线通信设备的冲突无线资源；将数据发送到所述无线通信网络中的其他至少一个无线通信设备，其中，所述数据用于识别所述无线通信设备的所述冲突无线资源；并且，接收用于识别所述其他至少一个无线通信设备的冲突无线资源的数据；和从所述多个无线资源中分配至少一个无线资源，从而基于所述无线通信设备的所述冲突无线资源和所述用于识别所述其他至少一个无线通信设备的冲突无线资源的数据，和所述其他至少一个无线通信设备进行通信。

根据本发明第二方面的所述方法可以由根据本发明第一方面的所述无线通信设备执行。根据本发明第二方面所述方法的进一步特征可以直接从根据本发明第一方面的所述无线通信设备及其不同实现方式的功能中得到。

第三方面，本发明涉及一种计算机程序，包括在计算机上执行时用于执行根据本发明第二方面的所述方法的程序代码。

本发明可以通过硬件和/或软件来实现。

附图说明

本发明的具体实施方式将结合以下附图进行描述，其中：

图1示出了根据一实施例的一种无线通信设备的示意图；

图2示出了根据一实施例的包含一种无线通信设备的一种无线通信网络的示意图；

图3示出了根据一实施例的为无线通信设备提供多个无线资源的无线帧的示意图；

图4示出了根据一实施例的无线通信设备中能够实现的智能天线发射机和接收机的示意图；

图5示出了根据一实施例的无线通信设备的数据和控制邻域的示意图；

图6示出了根据一实施例的无线通信设备的不同方面的示意图；

图7示出了根据一实施例的无线通信设备中实现的广播无线资源分配过程的示意图；

图8示出了根据一实施例的无线通信设备的不同方面的示意图；

图9示出了根据一实施例的无线通信设备中实现的单播无线资源分配过程的示意图；

图10示出了根据一实施例的无线通信设备的不同方面的示意图；

图11示出了根据一实施例的无线通信设备的不同方面的示意图。

具体实施方式

以下结合附图进行详细描述，所述附图是描述的一部分，并通过图解说明的方式示出可以实施本发明的具体方面。可以理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其他方面，并可以做出结构上或逻辑上的改变。因此，以下详细的描述并不当作限定，本发明的范围由所附权利要求书界定。

可以理解的是，与所描述方法有关的评论对于用于执行所述方法的对应器件或系统也同样适用，反之亦然。例如，如果描述了一个具体的方法步骤，对应的设备可以包括用于执行所描述方法步骤的单元，即使这样的单元并没有在附图中明确阐述或说明。进一步地，可以理解的是，此处描述的各种示例性方面的特征，除非有特别说明，可以互相结合。

图1示出了根据一实施例的一种无线通信设备100的示意图。所述无线通信装置100用于在支持多个无线资源的无线通信网络200中进行通信。图2示出了一种示例性无线通信网络。所述无线通信设备100可以作为图2所示的无线通信网络200的一个节点。因此，在下文中，“无线通信设备”和“节点”的表述可以互换。在一实施例中，无线通信网络200的所有节点可以在相同的载波频率上进行发射。

无线通信设备100包括：收发器101，用于测量多个干扰功率，其中，所述多个干扰功率与所述多个无线资源相关联；处理器103，用于基于所述多个干扰功率来确定所述无线通信设备100的冲突无线资源。如下面将进一步详细描述的，本发明中的冲突无线资源是指由于其它至少一个无线通信设备的干扰而不适合用于与另一无线通信设备通信的无线资源。

所述收发器101还用于将数据发送到所述无线通信网络200中的其他至少一个无线通信设备，其中，所述数据用于识别所述无线通信设备100的所述冲突无线资源；并且，接收用于识别所述其他至少一个无线通信设备的冲突无线资源的数据。

所述无线通信设备100用于从所述多个无线资源中分配至少一个无线资源，从而基于所述无线通信设备100的所述冲突无线资源和所述用于识别所述其他至少一个无线通信设备的冲突无线资源的数据，和所述其他至少一个无线通信设备进行通信。

图3示出了根据一实施例的能够应用于无线通信设备的示例性无线帧，例如，图1和图2所示的无线通信设备100。所述示例性无线帧的长度为tms，并且包含长度为tcms并用于在节点之间交换控制消息的控制信道(controlchannel，简称cc)，以及长度为tdms的并用于数据传输的数据信道(datachannel，简称dc)。所述示例性无线帧的所述dc包含nt×nf无线资源的网格。

在一实施例中，通过由t(s)表示的特定时隙和由f(s)表示的特定频道来定义无线资源s。如果s是一组无线资源，则t(s)表示相应的时隙集合。ti表示节点i的发送资源集。ri表示节点i的接收资源集。但本领域技术人员应理解，本发明也可以使用不同结构的无线帧来实施。例如，本发明可以在使用仅有单频信道的无线帧的无线通信网络内实现，也就是没有频分。

在一实施例中，所述无线通信设备100用于在确定无线资源是否可以复用时支持和利用波束成形。但是，并不需要波束成形。未来网络将包括具有高级波束成形能力的节点(例如，车辆)和具有非常基本的全向天线的节点。目标是支持天线的复杂性，但是尽可能地利用波束成形提供的无线资源复用来最大化网络容量。

在一实施例中，每个节点，即无线通信设备，配备有至少一个全向天线。更高级的节点可以配备有一个或甚至多个自适应阵列(例如，在车辆中)。

图4示出了以智能天线形式实现的收发器101的示例性架构。所述智能天线由多个辐射元件组成，每个辐射元件发送或接收相同信号流的相移和/或放大版本。本领域技术人员应理解，通过控制每个辐射元件的相位和幅度，可以控制在每个元件上辐射或接收的电磁(electromagnetic，简称em)波产生建设性或破坏性干扰的方向，从而有效地形成发射或接收波束。每个元件的相位和幅度由复杂加权向量w中的相应条目给出。信号处理单元通过doa算法(例如，music，esprit等)来计算入射波前的到达方向(directionofarrival，简称doa)。然后，将其用于形成朝向信号源的接收或发射波束。

在一实施例中，无线通信设备100(即节点i)用于支持波束成形，图4中的表示节点i在无线资源s上从节点j进行接收所使用的最佳阵列配置(最佳复权向量)。在一实施例中，考虑到被调度在无线资源s上进行发送的节点集合，最优化可以基于最大化sinr。在一实施例中，这需要自适应波束成形，由此不仅估计预期的发射机的doa，而且估计潜在的干扰源的doa。该操作不需要假设存在视距。图4中的表示节点i在无线资源s上向节点j进行发送所使用的最佳阵列配置。在一实施例中，最优化可以基于节点j的doa上的最大化功率和被调度在无线资源s上进行接收的节点的doa上的最小化功率。在一实施例中，如上述情况，这需要对每个接收节点的doa进行估计。

在一实施例中，无线通信设备100，即节点i，用于能够同时形成多个波束。可以由节点i形成的同时波束的数量用表示。如果节点i不支持波束成形，节点i在时隙t中当前使用的波束的数量由κi(t)表示。长度为nt的二进制向量αi的定义如下：

在一实施例中，针对链路(i,j)上的单播传输的无线资源分配是基于目标sinrγij的，为链路分配每个无线资源都需要目标sinrγij。对于节点i的广播分配，γij＝γi，适用于所有出链路(i,j)。在一实施例中，每个节点j用于执行以下(物理层)测量，以便在无线资源分配时支持干扰感知。

在一实施例中，作为节点j的无线通信设备用于通过下列方式计算预期干扰(加噪声)iij(s)。对于满足和每个数据邻居(定义如下)条件的每个无线资源s，预期干扰(加噪声)iij(s)由节点j在每个帧n开始处计算的公式为：

其中，是无线资源s中感应到的平均干扰功率(加噪声)，即在一实施例中，在帧m内的时隙t(s)和频道f(s)。在一实施例中，最后的ν帧中的最大值用于避免在感应时一些节点在其分配的无线资源上没有发送而引起的对未来干扰的低估。在一实施例中，如果在最佳阵列配置中执行感应(顺序地或并行地执行)，

在一实施例中，节点j，即所述无线通信设备100用于通过下列方式计算干扰余量hij(s)。对于每个无线资源s∈rj和每个相邻节点i，其中，节点j被调度在无线资源s上从每个相邻节点i进行接收，节点j计算所述干扰余量hij(s)，所述干扰余量hij(s)被定义为最大附加干扰，一旦超过最大附加干扰，在无线资源s中不再满足目标sinrγij，所述干扰余量hij(s)由以下公式计算得到。

hij(s)＝sij(s)/γij-iij(s)

其中，sij(s)是在i的数据传输过程中在无线资源s上的接收功率，其中，该接收功率是在节点j处测量的。在一实施例中，如果在最佳阵列配置中测量sij(s)。

在一实施例中，节点j，即所述无线通信设备100用于通过下列方式计算信标接收功率pij^(k,s)。对于每个控制邻居(定义如下)，pij是节点j的接收功率，节点j利用该接收功率从节点i在i信标传输中进行接收。在一实施例中，如果pij^(k,s)表示在最佳配置中的接收功率，接收功率是在节点i在cc上的信标传输中针对每个节点k进行测量(顺序地或并行地进行)得到的，其中每个节点k被调度在无线资源s上向节点j进行发送，且如果接收功率的测量也针对k＝i。

在一实施例中，作为节点i的无线通信设备100用于使用全向天线配置在cc上每隔τi(ms)广播信标消息，所述全向天线配置，即没有波束成形，其发射功率为pi(mw)。在一实施例中，信标周期τi和发射功率pi可以动态地适应本地节点移动性和/或密度。

用γc和γd分别表示控制和数据的可靠接收阈值。节点i的数据邻居集合由满足pij＞γd和pji＞γd的每个节点j组成。i的控制邻居集合由满足pil＞γc和pli＞γc的每个节点l组成。在一实施例中，假设γc＜γd，因此在一实施例中，这可以通过与dc上的调制次序和/或编码率(例如，用于控制的qpsk和用于数据传输的64-qam)相比更低的cc上发送时所使用的调制次序和/或编码率来实现。图5示出了假设空间自由传播，统一信标传输功率且γc＝γd/4的条件下，无线通信设备100(即节点i)的数据邻域501(即)和控制邻域503(即)的示例。

在一实施例中，所述无线通信设备100用于计算用于定义一组冲突无线资源的数据。在一实施例中，无线通信设备100用于通过计算冲突资源集合(conflictingresourcesset，简称crs)，特别是发射机冲突资源集(transmitterconflictingresourceset，简称tcrs)和接收机冲突资源集(receiverconflictingresourceset，简称rcrs)来确定冲突无线资源。

在一实施例中，节点l上的无线通信设备100用于通过下列方式计算所述发射机冲突资源集(transmitterconflictingresourceset，简称tcrs)将s∈rl作为一个无线资源，在该无线资源上节点l被调度从节点k进行接收并定义边距

ψkl(i,s)＝hkl(s)-pil^(k,s)。

在一实施例中，在节点l处计算得到的发射机冲突资源集(transmitterconflictingresourceset，简称tcrs)由所有满足下面一个条件无线资源s∈rl组成。

或

其中n是指在时间tn上最近执行的测量，并且δ是用于控制干涉约束必须满足多长时间的参数(假设ψkl(i,s)随时间线性变化)。在本实施例中，认为这些无线资源是冲突的，并预期边距ψkl(i,s)在短时间内(时间具体多短取决于δ)下降到零以下，因此边距ψkl(i,s)用于防止由于频繁重新调度引起的过度信令开销。

在一实施例中，节点j上的无线通信设备100用于通过下列方式计算所述接收机冲突资源集(receiverconflictingresourceset，简称rcrs)将s作为一个无线资源，从而满足即节点j不被调度在时隙t(s)中进行发送，并用于定义以下：

φij(s)＝pij^(i,s)/γij-iij(s)。

在一实施例中，在j处计算得到的接收机冲突资源集(receiverconflictingresourceset，简称rcrs)由所有满足下面一个条件无线资源s组成。

或

如在图5的上下文中已经描述的，在一实施例中，所述无线通信设备100用于周期性地广播信标消息。在一实施例中，由例如作为节点i的无线通信设备100周期性广播的信标消息包含以下数据元素中的至少一个：

1、ti，即节点i的发射资源集合；

2、ri，即节点i的接收资源集合；

3、即节点i上的针对每个控制邻居l的发射机冲突资源集(transmitterconflictingresourceset，简称tcrs)；

4、即节点i上的针对每个数据邻居j的接收机冲突资源集(receiverconflictingresourceset，简称rcrs)；

5、αi(只有当时)；和/或

6、γi。

在一实施例中，可以通过使用长度为nt×nf的二进制向量来有效地编码集合ti和ri，其中对应于无线资源(节点i在该无线资源上被调度去发送(接收))的条目设置为1，并且所有其他条目设置为零。可以使用类似的二进制向量来编码和尽管这些向量只需要满足长度分别为lt＝|ri|和lr＝(nt-|t(ti)|)×nf。假定用8比特编码γi，则信标消息的比特大小如下：

例如，如果nt＝10，nf＝8，|ri|＝10，|t(ti)|＝5，且则信标消息的大小是s＝978比特。如果τi＝1s，节点i上最终开销大约是1kbit/s。

图6示出了对无线通信设备100的不同操作阶段进行描述的图，其中的一些操作阶段在上文已经做了描述。

如上所述，在一实施例中，作为节点i的所述无线通信设备100用于在图6的阶段601中周期性地发送包含上述数据元素的信标消息。

从其他节点j接收到信标消息后，作为节点i的所述无线通信设备100用于在图6的阶段603中更新其状态，特别是其针对每个控制邻居的发射机冲突资源集(transmitterconflictingresourceset，简称tcrs)和针对每个数据邻居的接收机冲突资源集(receiverconflictingresourceset，简称rcrs)。

基于其更新状态和流量需求，作为节点i的所述无线通信设备100用于在图6的阶段605中触发用于广播和单播传输的动态资源分配(dynamicresourceallocation，简称dra)过程，这将在下面进一步更详细介绍。

只要所述无线通信设备100想要在所述无线通信网络200内进行通信，则执行由图6的阶段601，阶段603，阶段605和阶段607组成的循环。

对于广播传输，在一实施例中，作为节点i的所述无线通信设备100用于以两方握手流程的形式执行图7所示的无线资源分配过程700。

在一实施例中，作为节点i的所述无线通信设备100在第一步骤701中通过所述cc发送广播分配(b_alloc)消息。在一实施例中，所述广播分配消息包含至少一个以下元素：

1、所选择的无线资源s的集合δti，满足以下条件：

a、i的约束条件，如下：

ⅰ、

ⅱ、

ⅲ、和

b、j的约束条件如下：

ⅰ、

ⅱ、若另外αj(t(s))＝1

ⅲ、

2、分配的生命周期(终止时间)。

在一实施例中，作为节点i的所述无线通信设备100用于通过多个可能的不同选择算法中合适的选择算法，在节点i的发送资源集合ti的基础上选择所选择的无线资源s的集合δti。

每个数据邻居在接收到所述b_alloc消息时都会检查是否与其现有分配冲突。如果节点i进行无线资源选择所基于的信息过时(例如，如果多个节点在短时间内请求相同的无线资源)，则可能发生这种情况。如果检测到冲突，则节点j在图7的步骤703中发送指示冲突资源的投诉(comp)消息到节点i。如果在一定时间内(例如，一个无线帧内)没有接收到投诉消息，则在一实施例中，节点i假定没有冲突，并且可以开始在所选择的无线资源中广播数据，如图7的步骤705所示。另一方面，如果接收到指示冲突资源的一个或多个投诉消息，在一实施例中，节点i丢弃冲突资源，并且可以开始在剩余资源上广播数据。

在一实施例中，关于丢弃的无线资源的信息携带在图7的步骤705中广播的第一个数据上，使得节点i的所有数据邻居都知道无线资源的实际分配。

在一实施例中，在图7的步骤705中接收或感应到第一数据消息时，每个控制邻居检查其冲突的资源集是否已经改变。如果已经改变，则对应的控制邻居在图7的步骤707中广播包含新冲突资源的crs_update消息。

图8更详细地示出了根据一实施例的无线通信设备100执行的步骤，以便获得包含在图7的步骤701的广播分配(b_alloc)消息中的所选择的无线资源s的集合δti。

在步骤801中，无线通信设备100从可用资源池中选择新的无线资源s。

在步骤803中，所述无线通信设备100检查所述新的无线资源s是否满足上面已经描述的节点i的约束条件，即(1)节点i不被调度在无线资源s上进行传输，即(2)节点i不被调度在t(s)内进行接收，即和(3)节点i的控制邻域中所有调度的接收机的sinr将保持在以上阈值，即和如果新的无线资源s不满足节点i的这些约束条件，作为节点i的所述无线通信设备100将丢弃所述新的无线资源s，并从所述可用资源池中选择下一个无线资源。

在步骤805中，所述无线通信设备100检查新的无线资源s是否满足节点i的数据邻域内的每个节点j的上面已描述的约束条件，即(4)节点j不被调度在t(s)内进行发送，即(5)如果节点j支持波束成形则节点j在t(s)内可以形成至少一个额外的接收波束，即αj(t(s))＝1；否则(即)，节点j不被调度在无线资源s上进行接收，即和(6)节点j处的sinr将高于阈值，即如果新的无线资源s不满足节点i的数据邻域内的每个j的这些约束条件，作为节点i的所述无线通信设备100将丢弃所述新的无线资源s，并从所述可用资源池中选择下一个无线资源。

在满足图8的步骤803和步骤805中的约束条件后，新的无线资源s在图8的步骤807被添加到候选资源列表中。

只要候选资源列表不完整(参见图8的步骤809)，就处理由步骤801，步骤803，步骤805和步骤807组成的循环。

在图8的步骤811中，所述无线通信设备100基于选择或排序算法从所述候选资源列表中选择一个或多个无线资源s，并在图8的步骤813(对应于图7的步骤701)中广播这些选择的无线资源。

在一实施例中，作为节点i的所述无线通信设备100用于通过多个可能的不同选择算法的中合适的选择算法从候选资源列表中选择一个或多个无线资源s。

对于链路(i,j)上的单播传输，在一实施例中，所述无线通信设备100用于以三方握手流程的形式执行图9所示的无线资源分配过程900。

在第一步骤901中，作为节点i的所述无线通信设备100向节点j发送请求(req)消息。在一实施例中，从节点i发送到节点j的请求消息包含以下数据元素中的至少一个：

1、无线资源s的优先级排序列表满足以下条件：

a、i的约束条件，如下：

ⅰ、

ⅱ、若另外αi(t(s))＝1

ⅲ、和

b、j的约束条件，如下：

ⅰ、

ⅱ、若另外αj(t(s))＝1

ⅲ、

2、链路(i,j)请求的目标sinrγij

3、请求的资源的数量

4、分配的生命周期(终止时间)。

5、与此请求相关联的优先级

在一实施例中，当向最佳阵列配置的节点j进行发送时，所述无线通信设备100用于支持波束成形，即并且用于在节点l的信标(针对满足的每个l)的doa中形成零点(或非常小的旁瓣)，可以跳过上述约束条件1b。

在一实施例中，作为节点i的所述无线通信设备100用于基于多个可能的不同优先级算法中的一个优先级算法对无线资源s的列表进行优先级排序。

作为回应，在图9的步骤903中由节点j广播的分配(alloc)消息包含以下数据元素中的至少一个：

1、分配给链路(i,j)的无线资源s的集合δrj，从中选出。在无线资源s被选择之前，j丢弃不再满足j约束条件的中的任何无线资源。如果i没有更新关于j的状态，可能会发生这种情况。

2、分配的生命周期(终止时间)。

作为回应，由节点i广播的确认(con)消息可以包含以下数据元素中的至少一个：

1、分配给链路(i,j)的无线资源集合δti(≡δrj)

2、分配的生命周期(终止时间)。

在一实施例中，如果节点在短时间段内从不同邻居接收到多个请求消息，则节点用于基于它们的优先级依次执行分配。在一实施例中，节点等待正在处理的请求消息对应的确认消息，并在处理下一个请求消息之前相应地更新其无线资源调度。避免选择在邻域中最近分配的无线资源可能是有利的，因为它们的冲突状态可能不是最新的。

在图9的步骤905中发送确认消息之后，节点i可以在图9的步骤907中开始在所分配的无线资源即集合δti上向节点j发送数据(data)消息。在一实施例中，节点i用于支持波束成形，节点i可以用于调整其发射功率，以使得最大增益方向上的等效全向辐射功率(equivalentisotropicallyradiatedpower，简称eirp)等于其信标传输的eirp，因为该集合是基于接收的信标功率计算。

在一实施例中，在图9的步骤907中接收或感应到第一数据消息时，节点i的每个控制邻居检查其crs是否已经改变。如果已经改变，则对应的控制邻居在图9的步骤909中广播包含新冲突资源的crs_update消息。

本领域技术人员应理解的，节点移动可以改变网络几何，使得在分配到期之前可以不再满足干扰约束。为了处理这一点，在一实施例中，每个节点j可以针对分配给入链路(i,j)的每个无线资源s连续地监测sinr，并且适应该无线资源中的链路所用的调制编码方案(modulationandcodingscheme，简称mcs)以增加面临意外干扰的鲁棒性。如果sinr低于某个阈值，则相应的节点可能丢弃该分配的资源，通过包含丢弃资源的dealloc消息通知其控制邻居。

图10更详细地示出了根据一实施例的无线通信设备100执行的步骤，以便获得包含在图9的步骤901中的请求(req)消息中的无线资源s优先级排序后的集合

在步骤1001中，无线通信设备100从可用资源池中选择新的无线资源s。

在步骤1003中，作为节点i的所述无线通信设备100检查所述新的无线资源s是否满足节点i的上面已经描述的约束条件，即(1)如果节点i支持波束成形则它在t(s)内可以形成至少一个额外的发射波束，即αi(t(s))＝1；否则节点i不被调度在s上进行发送，即(2)节点i不被调度在t(s)内进行接收，即和(3)节点i的控制邻域中所有调度的接收机的sinr保持在上述阈值，即和(如上所述，当向最佳阵列配置的节点j进行发送时，如果节点i可以在节点l的doa中形成零点或非常小的旁瓣，则可以跳过该约束条件)。如果新的无线资源s不满足节点i的这些约束条件，所述无线通信设备100将丢弃所述新的无线资源s，并从所述可用资源池中选择下一个无线资源。

在步骤1005中，所述无线通信设备100检查新的无线资源s是否满足接收节点j的上面已描述的约束条件，即(4)节点j不被调度在t(s)内进行发送，即(5)如果节点j支持波束成形则节点j在t(s)内可以形成至少一个额外的接收波束，即αj(t(s))＝1；否则节点j不被调度在s上进行接收，即和(6)节点j处的sinr将高于阈值，即如果新的无线资源s不满足节点j的这些约束条件，所述无线通信设备100将丢弃所述新的无线资源s，并从所述可用资源池中选择下一个无线资源。

在满足图10的步骤1003和步骤1005中的约束条件后，新的无线资源s在图10的步骤1007被添加到候选资源的列表中。

只要候选资源的列表不完整(参见图10的步骤1009)，就处理由步骤1001，步骤1003，步骤1005和步骤1007组成的循环。

在图10的步骤1011中，无线通信设备100将候选资源的列表作为请求(req)消息的一部分发送到节点j(对应于图9的步骤901)。列表中的候选无线资源可以使用任意排序算法进行排名。

图11更详细地示出了根据一实施例的用作接收节点j时的无线通信设备100执行的步骤，以便获得包含在图9的步骤903中的分配(alloc)消息中的无线资源s优先级排序后的集合δrj。

在图11的步骤1101中从节点i接收到候选资源列表之后，作为接收节点j的无线通信设备100在图11的步骤1103中从列表中选择新的无线资源s。

在图11的步骤1105中，作为节点j的所述无线通信设备100检查新的无线资源j是否依然满足其上面已描述的约束条件，即(4)节点j不被调度在t(s)内进行发送，即(5)如果节点j支持波束成形则节点j在t(s)内可以形成至少一个额外的接收波束，即αj(t(s))＝1；否则节点j不被调度在s上进行接收，即和(6)节点j处的sinr将高于阈值，即如果新的无线资源s不满足节点j的这些约束条件，所述无线通信设备100将丢弃所述新的无线资源s，并从所述候选资源列表中选择下一个无线资源。

在满足图11的步骤1105中的约束条件后，新的无线资源s在图11的步骤1107被添加到候选资源修改的列表中。

只要候选资源修改的列表不完整(参见图11的步骤1109)，就处理由步骤1103，步骤1105和步骤1007组成的循环。

在图11的步骤1111中，作为节点j的所述无线通信设备100基于选择或排序算法从所述候选资源修改的列表中选择一个或多个无线资源s，并在图11的步骤1113(对应于图9的步骤903)中以分配(alloc)消息的形式广播这些选择的无线资源。

在一实施例中，作为节点j的所述无线通信设备100用于通过多个可能的不同选择或排序算法中合适的选择或排序算法从候选资源修改的列表中选择一个或多个无线资源s。

本领域技术人员应理解，本发明实施例使用两组冲突无线资源，并基于周期性物理(physical，简称phy)层测量在本地计算该两组冲突无线资源。本发明实施例在感应信道时以及当测量从相邻信标接收到的干扰功率时考虑了最佳智能天线配置。本发明实施例对无线资源是否冲突以二进制形式进行编码。本发明实施例中，基于所述测量在本地计算所述冲突状态。因此，在本发明实施例中，在邻居之间既不交换测量值也不交换天线特性，因为这将产生显著的开销。此外，本发明实施例同时支持多个波束，多个频道，以及同一无线资源网格内的交织广播和单播分配。

本发明实施例可以在用于在计算机系统上运行的计算机程序中实现，至少包括当在诸如计算机系统等的可编程装置上运行时用于执行根据本发明的方法步骤的代码部分，或者使得可编程装置执行根据本发明的设备或系统的功能的代码部分。

计算机程序是指令列表，例如，特定的应用程序和/或操作系统。计算机程序例如可以包括以下中的一个或多个：子例程、函数、流程、对象方法、对象实现、可执行应用、小程序、服务器小程序、源代码、目标代码、共享库/动态加载库和/或设计用于在计算机系统上执行的其它指令序列。