[发明专利]车联网中传输资源的抢占方法

说明书

本发明提出了一种车联网中传输资源的抢占方法，主要解决现有抢占技术不能保障高优先级业务的传输可靠性的问题，其实现方案为：构建车联网和资源池初始化业务缓存队列并对其更新，得到更新后的业务缓存队列对感知窗口内的资源集进行感知，得到当前资源占用率η_a、平均业务优先级排除选择窗口资源集中已被占用资源块；计算各资源块的被抢占因子S_apq，得到被抢占资源块队列G_a并从中选取传输资源块F_a；在F_a上进行数据传输并发送抢占声明。本发明实现传输业务优先级与资源块质量的匹配，提升了车联网通信中高优先级业务的传输可靠性，可用于车联网中车辆间的自主通信。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种车联网中传输资源的抢占方法，可用于车联网中车辆间的自主通信。

背景技术

车联网作为智能运输系统ITS的重要组成部分，承担着在车辆行驶过程中，提供车辆与其他车辆、路边基础设施、互联网之间的信息交互与资源共享。车辆通过搭载一系列传感设备、计算处理设备、数据收发设备，使得车辆具备对周围环境的感知能力，计算决策能力以及信息通信能力，实现车辆与车辆、道路、网络、行人之间的信息传输，从而有助于及时避免人为导致的交通事故，缓解道路拥堵，实现多样化行车信息娱乐服务。

在车联网通信标准的制定方面，第三代合作伙伴计划3GPP提出了支持车辆与万物V2X通信的蜂窝车联网技术C-V2X。该技术利用现有蜂窝网络在资源选择与分配上的优势，通过多种模式，实现车联网信息的安全快速传输，随着协议标准的不断发展，C-V2X目前经历了LTE-V2X和NR-V2X两个阶段。

在3GPP提出的V2X方案中，关于信道资源的选择主要有两种模式：一种是依靠基站进行集中式的资源分配，另一种是通过车辆自主感知进行资源选择。依靠基站进行资源分配主要应用于有基站覆盖的地方，自主资源选择主要应用于无基站覆盖情况下的车辆间通信。自主资源选择方式不需要设备的统一管控，车辆基于对网络中时频资源占用情况进行自主感知，使用旁路链路的D2D技术，实现车与V2V之间直接通信。由于自主感知资源选择模式可以不受限于基础设施，更好地满足车联网之间的通信需求，因而该模式成为了目前的研究热点。

在车联网系统中，车辆需要不断地与周围车辆交换多种业务信息，如周期性的地理位置信息、车辆速度信息及多媒体信息等多种业务信息。车联网基本的业务需求大致可以分为三类：一是与生命财产安全相关的道路安全类应用是车联网基本业务的核心；二是交通效率类应用是车联网的重要应用；三是信息娱乐类应用为乘客出行提供便利的信息资讯以及丰富的娱乐体验，也是车联网应用的重要组成部分。在优先级方面，道路安全类应用最高，交通效率类应用次之，信息娱乐类应用最低。

根据车联网通信的移动性与低时延特性，结合道路安全业务的周期性特性，在车辆直接通信的PC5接口上进行传输资源选择时，常采用基于感知的半持续调度SPS分布式资源分配方法，保障节点业务发送需求和业务周期性的同时，以减少系统干扰和信令开销，并提升传输的可靠性。该方案的主要思想为：单个车辆在进行资源调度时，预先对过去一个时间窗口内的时频资源占用情况进行感知，排除掉被其它用户占用的资源；在未来一个时间窗口内，车辆在所剩的资源中，根据业务数据量，随机选择若干时频资源，并周期性地占用该时频资源，占用周期等于当前传输业务的发送周期；在周期性地占用资源持续一段时间后，依概率p决定继续占用该位置的资源或者重新选择资源，重新选择资源的操作与第一次选择资源的操作相同。通过该SPS方案，可以实现车联网中时频资源的“一次选择，周期占用”，较好地适配车联网的业务特征。