[发明专利]用于V2V通信的发送设备和接收设备

说明书

本发明提供一种优选地位于具有处理器201的车辆200上的发送设备100，包括多个天线端口101。每个天线端口101用于发送信号并设置在不同的位置上。根据每个天线端口101的位置，从用于信号发送的资源集合600中为所述天线端口101分配唯一资源102。进一步地，本发明还提供一种优选地位于车辆400上的接收设备300，包括：至少一个天线振子301，用于接收信号；至少一个处理器302，用于基于用于信号发送的资源集合600中的资源102确定接收信号的发送设备100的位置和/或朝向信息。

技术领域

本发明涉及一种用于设备到设备通信的发送设备和接收设备。特别地，所述发送设备和所述接收设备适于车辆-车辆(vehicle-to-vehicle，V2V)通信。本发明还涉及分别对应的发送方法和接收方法。

背景技术

V2V通信需要支持日益增长的车辆安全、交通管理以及对不同等级的自动驾驶辅助等需求。传统V2V通信系统已经采用普通蜂窝频段(即低于6GHz)。然而，这些频带只有有限的带宽，无法发送车辆间的高分辨率传感器等所需的极高数据速率，因此需要对具有更多可用带宽的高频带(6GHz)加以利用。

可以通过波束赋形处理这些(毫米波)频带(例如，28GHz、39GHz、63/64GHz等)的路径损耗。波束赋形的水平最终决定了V2V通信链路可以支持的范围。但是由于相邻车辆的“阻隔问题”，无法支持与非相邻车辆的V2V通信链路。因此，使用毫米波的V2V通信的主要操作模式基于与相邻车辆的视距(Line of Sight，LoS)。由于3GPP的现有5G NR标准化暂不支持5G V2X通信，目前尚未提出一种可以为V2V通信提供快速稳健的初始波束赋形接入的方案。

此外，如果V2V通信链路还可以提供车辆的位置信息，则会非常有用。传统的车辆间的相对定位方案采用图像(或摄像机/视频)传感器和/或雷达(即，使用调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW))技术。然而，在能见度不佳(例如，在黑暗或恶劣的天气条件下)或传感器饱和(例如，因为明亮的阳光)时，该图像/视频传感器效果很差。进一步地，雷达的缺点在于无法获取相邻车辆的朝向以及相邻车辆的车辆ID。已经尝试对雷达或通信波形进行修改，使其可以同时用于雷达及通信应用(例如，在雷达中使用步进OFDM或在通信中使用FMCW/啁啾波形)。但是每个应用的性能都有所下降。

当前V2X通信研究的主要关注点是通信链路本身。通常认为相邻车辆的位置或传感器信息是采用传感器系统(例如，FMCW雷达、LiDAR、高分辨率摄像机)这种额外的系统获取的。截至目前，没有一种为V2V通信提供位置信息的方案。

此外，目前没有一种将车辆间的相对定位与波束赋形通信相结合的方案。

进一步地，即使实现了波束赋形V2V通信，由于毫米波通信链路的脆弱特质，仍有必要提出一种在减少波束扫描的同时提高可靠性的方案。因此，图17所示的V2V环境是一个非常恶劣的动态毫米波环境，虽然汽车同方向行进(图17(A)中的情形)。甚至在该环境的不同区域中，同方向行进的汽车之间的速度差也不同。相邻汽车在变更车道且以不同速度行进时会动态阻隔传播路径。例如，从右车道变更至左车道的车辆B可能会阻隔车辆A与C之间的通信链路。

对于沿相反方向行进的汽车(图17(B)中的情形)，该环境更为严峻。对于图17中的两个示例，即使采用波束赋形，车辆A与C的侧向运动也可能影响其通信链路。因此，在实现波束赋形时，将尤其是初始接入(即，使用同步)或重同步的波束扫描降至最低是非常重要的，从而可以尽快更新V2V通信链路以实现快速波束恢复。

显然，车辆上的RF天线阵列可能位于若干个位置且每个厂商有不同的偏好。典型的位置包括顶部安装式阵列(非常适于V2N、V2I应用)及车辆侧面的阵列(非常适于V2V或V2P应用)。这些阵列最可能位于现代汽车的保险杠插件中。

发明内容