无线频谱资源的管理方法、管理装置及数据发送端与流程

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种无线频谱资源的管理方法、一种无线频谱资源的管理装置和一种数据发送端。

背景技术：

2015年3GPP SA1立项LTE-V2X研究课题，LTE-V2X随即在3GPP(Third Generation Partnership，第三代合作伙伴计划)各小组成为研究的热点，其中核心研究热点包含V2V(Vehicle to Vehicle,车辆到车辆的互联)相关技术。随着V2V技术的不断革新与应用，无线通信系统对频谱资源的需求也不断加剧，使得无线资源呈现紧张的趋势。

3GPP Release14标准中对V2V业务中的调度方式和资源分配方案进行了研究，在相关技术中，主要包含FIFO(First Input First Output，先入先出)或者随机选择接收端的资源分配方案。其中，FIFO的资源分配方案是指在每一个发送端的接收端的队列中按照到达队列的时间顺序选择接收端，最先到达队列的接收端具有被服务的最高优先级。随机选择接收端的资源分配方案是指在每一个发送端的接收端的队列中随机选择一个接收端，队列中的每一个接收端被选择的概率相同。

以上两种方案实现起来较为简单，系统复杂度相对较低，但是考虑到无线频谱资源相对紧张的状况，以上两种方案不能充分有效地利用系统资源，会导致接收端的PRR(Packet Reception Ratio，数据包接收成功率)不理想，从而导致系统性能下降，用户服务质量较差。对此目前还没有有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的无线频谱资源的管理方案，在为数据接收端分配无线频谱资源的过程中，根据数据接收端的地理环境信息确定路损值，并基于路损值来为数据接收端分配无线频谱资源，使得无线频谱资源被更加合理且有效地利用，提高了数据接收端的数据包接收成功率，改善了用户体验。

有鉴于此，本发明提出了一种无线频谱资源的管理方法，适用于数据发送端，包括：获取所述数据发送端对应的数据接收端集合，其中，所述数据接收端集合中包含有多个数据接收端；获取所述数据接收端集合中的每个所述数据接收端的地理位置信息；根据每个所述数据接收端的地理位置信息和当前的信道模型，确定所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值；基于所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源。

在该技术方案中，通过获取数据发送端对应的数据接收端集合，以及根据获取到的数据接收端的地理位置信息和当前的信道模型，确定数据发送端到每个数据接收端的路损值，并基于数据发送端到每个数据接收端的路损值为每个数据接收端分配无线频谱资源，以确保无线频谱资源被更加合理且有效地利用，提高了数据接收端的数据包接收成功率，改善了用户体验。

在上述技术方案中，优选地，所述基于所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源的步骤，具体包括：根据所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，确定每个所述数据接收端的优先级；根据每个所述数据接收端的优先级，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源；其中，所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值与每个所述数据接收端的优先级反相关。

在该技术方案中，数据发送端到每个所述数据接收端的路损值越小，数据接收端的优先级就越高，优先为优先级高的数据接收端分配无线频谱资源，可更大程度上提高了数据接收端的数据包接收成功率。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：为分配有无线频谱资源的数据接收终端创建调度信息；根据所述调度信息，向所述分配有无线频谱资源的数据接收终端传输数据。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述获取所述数据发送端对应的数据接收端集合的步骤，具体包括：获取所述数据发送端对应的多个参考数据接收端，其中，每个所述参考数据接收端到所述数据发送端之间均具有最小路损值；遍历多个所述参考数据接收端，并删除多个所述参考数据接收端中的与所述数据发送端之间通信距离大于目标距离的参考数据接收端，以形成所述数据接收端集合。

在该技术方案中，基于每个参考数据接收端到数据发送端之间的路损值来确定数据发送端对应的多个参考数据接收端，以及删除与数据发送端之间通信距离大于目标距离的参考数据接收端以形成数据接收端集合，一般通信距离大于目标距离的参考数据接收端不需要数据发送端为其服务，也无需为其分配无线频谱资源，使得在数据发送端分配无线频谱资源过程中，可以节省复用的资源，以及减少干扰。

根据本发明的第二方面，提出了一种无线频谱资源的管理装置，适用于数据发送端，包括：第一获取单元，用于获取所述数据发送端对应的数据接收端集合，其中，所述数据接收端集合中包含有多个数据接收端；第二获取单元，用于获取所述数据接收端集合中的每个所述数据接收端的地理位置信息；确定单元，用于根据每个所述数据接收端的地理位置信息和当前的信道模型，确定所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值；处理单元，用于基于所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源。

在该技术方案中，通过获取数据发送端对应的数据接收端集合，以及根据获取到的数据接收端的地理位置信息和当前的信道模型，确定数据发送端到每个数据接收端的路损值，并基于数据发送端到每个数据接收端的路损值为每个数据接收端分配无线频谱资源，以确保无线频谱资源被更加合理且有效地利用，提高了数据接收端的数据包接收成功率，改善了用户体验。

在上述技术方案中，优选地，所述处理单元具体用于：根据所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，确定每个所述数据接收端的优先级；根据每个所述数据接收端的优先级，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源；其中，所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值与每个所述数据接收端的优先级反相关。

在该技术方案中，数据发送端到每个所述数据接收端的路损值越小，数据接收端的优先级就越高，优先为优先级高的数据接收端分配无线频谱资源，可更大程度上提高了数据接收端的数据包接收成功率。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：创建单元，用于为分配有无线频谱资源的数据接收终端创建调度信息；传输单元，用于根据所述调度信息，向所述分配有无线频谱资源的数据接收终端传输数据。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述第一获取单元具体用于：获取所述数据发送端对应的多个参考数据接收端，其中，每个所述参考数据接收端到所述数据发送端之间均具有最小路损值；遍历多个所述参考数据接收端，并删除多个所述参考数据接收端中的与所述数据发送端之间通信距离大于目标距离的参考数据接收端，以形成所述数据接收端集合。

在该技术方案中，基于每个参考数据接收端到数据发送端之间的路损值来确定数据发送端对应的多个参考数据接收端，以及删除与数据发送端之间通信距离大于目标距离的参考数据接收端以形成数据接收端集合，一般通信距离大于目标距离的参考数据接收端不需要数据发送端为其服务，也无需为其分配无线频谱资源，使得在数据发送端分配无线频谱资源过程中，可以节省复用的资源，以及减少干扰。

根据本发明的第三方面，提出了一种数据发送端，包括：如上述技术方案中任一项所述的无线频谱资源的管理装置。

在上述技术方案中，优选地，所述数据发送端包括基站或终端。

通过以上技术方案，在为数据接收端分配无线频谱资源的过程中，根据数据接收端的地理环境信息确定路损值，并基于路损值来为数据接收端分配无线频谱资源，使得无线频谱资源被更加合理且有效地利用，提高了数据接收端的数据包接收成功率，改善了用户体验。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的无线频谱资源的管理方法的示意流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的无线频谱资源的管理装置的示意流程图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的数据发送端的示意框图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的无线频谱资源的管理方法的示意流程图；

图5示出了根据本发明的实施例的V2V中通信场景的示意图；

图6示出了根据本发明的实施例的V2V场景模拟的示意图；

图7示出了根据本发明的另一个实施例的数据发送端的示意框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的一个实施例的无线频谱资源的管理方法的示意流程图。

如图1所示，根据本发明的一个实施例的无线频谱资源的管理方法，适用于数据发送端，包括：

步骤102，获取所述数据发送端对应的数据接收端集合，其中，所述数据接收端集合中包含有多个数据接收端。

步骤104，获取所述数据接收端集合中的每个所述数据接收端的地理位置信息。

步骤106，根据每个所述数据接收端的地理位置信息和当前的信道模型，确定所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值。

步骤108，基于所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源。

在该技术方案中，通过获取数据发送端对应的数据接收端集合，以及根据获取到的数据接收端的地理位置信息和当前的信道模型，确定数据发送端到每个数据接收端的路损值，并基于数据发送端到每个数据接收端的路损值为每个数据接收端分配无线频谱资源，以确保无线频谱资源被更加合理且有效地利用，提高了数据接收端的数据包接收成功率，改善了用户体验。

在上述技术方案中，优选地，所述基于所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源的步骤，具体包括：根据所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，确定每个所述数据接收端的优先级；根据每个所述数据接收端的优先级，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源；其中，所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值与每个所述数据接收端的优先级反相关。

在该技术方案中，数据发送端到每个所述数据接收端的路损值越小，数据接收端的优先级就越高，优先为优先级高的数据接收端分配无线频谱资源，可更大程度上提高了数据接收端的数据包接收成功率。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：为分配有无线频谱资源的数据接收终端创建调度信息；根据所述调度信息，向所述分配有无线频谱资源的数据接收终端传输数据。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述获取所述数据发送端对应的数据接收端集合的步骤，具体包括：获取所述数据发送端对应的多个参考数据接收端，其中，每个所述参考数据接收端到所述数据发送端之间均具有最小路损值；遍历多个所述参考数据接收端，并删除多个所述参考数据接收端中的与所述数据发送端之间通信距离大于目标距离的参考数据接收端，以形成所述数据接收端集合。

在该技术方案中，基于每个参考数据接收端到数据发送端之间的路损值来确定数据发送端对应的多个参考数据接收端，以及删除与数据发送端之间通信距离大于目标距离的参考数据接收端以形成数据接收端集合，一般通信距离大于目标距离的参考数据接收端不需要数据发送端为其服务，也无需为其分配无线频谱资源，使得在数据发送端分配无线频谱资源过程中，可以节省复用的资源，以及减少干扰。

图2示出了根据本发明的实施例的无线频谱资源的管理装置的示意流程图。

如图2所示，根据本发明的实施例的无线频谱资源的管理装置200，适用于数据发送端，包括：第一获取单元202、第二获取单元204、确定单元206和处理单元208。

其中，第一获取单元202用于获取所述数据发送端对应的数据接收端集合，其中，所述数据接收端集合中包含有多个数据接收端；第二获取单元204用于获取所述数据接收端集合中的每个所述数据接收端的地理位置信息；确定单元206用于根据每个所述数据接收端的地理位置信息和当前的信道模型，确定所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值；处理单元208用于基于所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源。

在该技术方案中，通过获取数据发送端对应的数据接收端集合，以及根据获取到的数据接收端的地理位置信息和当前的信道模型，确定数据发送端到每个数据接收端的路损值，并基于数据发送端到每个数据接收端的路损值为每个数据接收端分配无线频谱资源，以确保无线频谱资源被更加合理且有效地利用，提高了数据接收端的数据包接收成功率，改善了用户体验。

在上述技术方案中，优选地，所述处理单元208具体用于：根据所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，确定每个所述数据接收端的优先级；根据每个所述数据接收端的优先级，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源；其中，所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值与每个所述数据接收端的优先级反相关。

在该技术方案中，数据发送端到每个所述数据接收端的路损值越小，数据接收端的优先级就越高，优先为优先级高的数据接收端分配无线频谱资源，可更大程度上提高了数据接收端的数据包接收成功率。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：创建单元210，用于为分配有无线频谱资源的数据接收终端创建调度信息；传输单元212，用于根据所述调度信息，向所述分配有无线频谱资源的数据接收终端传输数据。

在上述任一项技术方案中，优选地，所述第一获取单元202具体用于：获取所述数据发送端对应的多个参考数据接收端，其中，每个所述参考数据接收端到所述数据发送端之间均具有最小路损值；遍历多个所述参考数据接收端，并删除多个所述参考数据接收端中的与所述数据发送端之间通信距离大于目标距离的参考数据接收端，以形成所述数据接收端集合。

在该技术方案中，基于每个参考数据接收端到数据发送端之间的路损值来确定数据发送端对应的多个参考数据接收端，以及删除与数据发送端之间通信距离大于目标距离的参考数据接收端以形成数据接收端集合，一般通信距离大于目标距离的参考数据接收端不需要数据发送端为其服务，也无需为其分配无线频谱资源，使得在数据发送端分配无线频谱资源过程中，可以节省复用的资源，以及减少干扰。

图3示出了根据本发明的一个实施例的数据发送端的示意框图。

如图3所示，根据本发明的一个实施例的数据发送端300，包括：如图2所示的无线频谱资源的管理装置200。

在上述技术方案中，优选地，所述数据发送端300包括基站或终端。

以下结合图4至图6对本发明的技术方案作进一步说明。

在本实施例中，支持V2X业务的数据发送端和数据接收端，数据发送端基于数据接收端的路损来进行无线频谱资源分配，在资源分配过程中，结合数据接收端地理环境信息，更加充分有效的利用系统资源，提高用户体验，如图4所示，本实施例中的无线频谱资源的管理方法包括：

步骤402，针对有数据发送需求的数据发送端，确定其对应的激活集，并将激活集中全部的数据接收端压入队列。

步骤404，遍历激活集中的数据接收端，并获取数据接收端的地理位置信息。

步骤406，根据信道模型和数据接收端的地理位置信息计算数据发送端到达数据接收端的路损值。

步骤408，根据路损值大小为每个数据接收端配置优先级，路损值越小，优先级越高。

步骤410，根据优先级为数据接收端分配无线频谱资源，并构建调度信息。

步骤412，据调度信息完成数据传输，和计算SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)，以编码为单位查找链路及曲线，判断编码块对错，然后判断数据包对错，并向数据发送端反馈ACK或NACK信息。

步骤414，根据反馈的ACK或NACK信息统计PRR结果。

其中，步骤402中的激活集(即收据接收端集合)指每一个数据发送端所对应的数据接收端组，每个数据接收端遍历全部的数据发送端，对它们之间的路损进行估算，并进行排序，选择其中路损最小的链路所对应的数据发送端，在全部数据接收端遍历完成之后，每个数据发送端都能得到一个参考数据接收端集合，接下来数据发送端遍历该集合下的全部数据接收端并根据有效通信范围距离控制将距离较远的数据发送端排除，从而最终确定每个数据发送端的激活集。

具体地，如图5所示，图中的VUE1表示需要发送数据的数据发送端，椭圆内的VUE2，VUE3表示满足通信距离在目标距离以内的数据接收端，VUE4表示不满足通信距离要求的数据接收端，不需要为它提供服务，采取这种方式，节省了复用的资源，减少了干扰。

在本实施例中，通信过程中，激活集中每个数据接收端上报自己当前的地理位置信息，数据发送端根据数据接收端上报的地理位置信息以及当前的信道模型，计算数据发送端到达数据接收端的路损值，路损较小的数据接收端具有较高的优先级，优先进行无线频谱资源分配。相比随机分配，更加合理的利用了资源，可以提高了数据包接收成功率。

结合图6和表1对V2V中普遍使用的WINNWE B1信道模型具体计算方式(其中，场景包括LOS(Line of Sight，视距)和NLOS(Not Line of Sight，非视距)，BS表示基站，MS表示终端，图6所示的d₁和d₂对应于表1中NLOS场景下路损值计算公式PL中的d₁和d₂)为例进行说明：

表1

以下结合表2和表3给出用户端随机选择的资源分配方式和基于路损的资源分配方式下的系统级仿真结果，统计结果为接收成功率(PRR)进行说明：

表2

表3

在统计结果过程中，考虑到仿真中引入的随机性，每次仿真得到的结果不尽相同。通过多次仿真再取平均，可以尽可能的消除随机性的影响。根据目前的仿真经验，当运行N次仿真得到的平均结果与运行N+1次仿真得到的平均结果差异较小时，认为仿真趋于稳定。在此研究中，N取9或者10基本可以满足需要。仿真结果如表3所示(统计结果为平均PRR，1000slot/组)。

从仿真结果不难看出，数据发送端基于路损的资源分配方案得到的接收成功率(PRR)明显高于随机选择的资源分配方案，改善了用户体验。

如图7所示，图7是本发明另一个实施例的数据发送端的示意框图，图7所示的数据发送端700可以用于实施上述图1和图4所示的本发明各实施例实现的方法，为了便于说明，仅示出了与本发明各实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照图1和图4所示的本发明各实施例。其中，图7所示的数据发送端700可以包括：

处理器702以及通过总线704与处理器702相连接的存储器706。其中，存储器706用于存储程序代码，处理器702用于调用存储器706中存储的程序代码，用于执行以下操作：

获取所述数据发送端对应的数据接收端集合，其中，所述数据接收端集合中包含有多个数据接收端；

获取所述数据接收端集合中的每个所述数据接收端的地理位置信息；

根据每个所述数据接收端的地理位置信息和当前的信道模型，确定所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值；

基于所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源。

在上述技术方案中，优选地，处理器702还用于：

根据所述数据发送端到每个所述数据接收端的路损值，确定每个所述数据接收端的优先级；

根据每个所述数据接收端的优先级，为每个所述数据接收端分配无线频谱资源。

在上述技术方案中，优选地，处理器702还用于：

为分配有无线频谱资源的数据接收终端创建调度信息；

根据所述调度信息，向所述分配有无线频谱资源的数据接收终端传输数据。

在上述技术方案中，优选地，处理器702还用于：

获取所述数据发送端对应的多个参考数据接收端，其中，每个所述参考数据接收端到所述数据发送端之间均具有最小路损值；

遍历多个所述参考数据接收端，并删除多个所述参考数据接收端中的与所述数据发送端之间通信距离大于目标距离的参考数据接收端，以形成所述数据接收端集合。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例数据发送端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明的技术方案提出了一种新的无线频谱资源的管理方案，在为数据接收端分配无线频谱资源的过程中，根据数据接收端的地理环境信息确定路损值，并基于路损值来为数据接收端分配无线频谱资源，使得无线频谱资源被更加合理且有效地利用，提高了数据接收端的数据包接收成功率，改善了用户体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。