[发明专利]用于车路协同的通信方法和设备

说明书

本申请适用于车路协同技术领域，提供了用于车路协同的通信方法，包括：路侧设备在无线帧的帧管理时隙，向路侧设备的通信区域内的车载设备广播时隙管理信息，时隙管理信息包括时隙分布信息和时隙分配信息；路侧设备和车载设备基于时隙管理信息，各自在无线帧的相应时隙发送时隙信息，时隙信息用于路侧设备与车载设备之间进行通信。本申请可以实现车载设备与车载设备的通信区域内的路侧设备进行稳定可靠通信。

技术领域

本申请属于车路协同技术领域，尤其涉及一种用于车路协同的通信方法和设备。

背景技术

车路协同，是提高道路交通的环保、安全、效率、舒适的重要手段，道路设施需要向车辆和出行者发送道路、交通、环境等车路协同信息，车辆和出行者也需要向道路设施发送车辆状态，感知状态等信息。因此，路侧设施和车辆之间需要一种或者多种无线通信技术，支持车路协同信息收发。现有的车路无线通信技术主要有如下几种：

1、电子不停车收费(Electronic Toll Collection，ETC)：ETC系统是智能交通系统的服务功能之一，由于其产品成本低，目前被广泛应用于高速公路或者停车收费等。国内的ETC通信标准是GB/T 20851-2019系列。ETC系统是采用车辆自动识别技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动感应识别和相关收费数据的交换。当车辆通过收费站或者道路龙门架时，路侧设备发出唤醒和询问信号，车载设备做出响应，并进行双向通信和数据交换。

ETC的缺陷：ETC基于移幅键控(Amplitude Shift Keying，ASK)调制方式和FM0编码方式进行无线通信，通信技术简单，通信速率低(下行位速率仅256kbps)，抗干扰能力、传输距离、通信时延等性能均较低，很难满足现在和将来的车路通信要求。

2、车辆长期演进技术(Long Term Evolution Vehicle，LTE-V)：LTE-V是3GPP标准组织定义的无线通信标准，是基于4G LTE标准扩充的通信协议，主要用在车路以及车车无线通讯上。目前该技术并没有得到广泛应用，在中国、美国、欧洲等国家和地区有一些小规模试点应用。

LTE-V的缺陷：LTE-V支持两种不同的通信模式(模式3和模式4)。在模式4下，LTE-V终端的无线资源是由其它LTE-V终端竞争所获取，容易发生网络拥堵和缺乏最低性能保证，导致其覆盖范围有限，大规模应用性能不稳定。在模式3下，基站可管理并分配LTE-V终端通信所需的无线资源，但该模式需要基站参与，部署成本很高。另外，LTE-V终端本身的成本也较高，难以被大规模应用。

综上，相关技术中，需要在节约成本的情况下，实现路侧设施与车辆之间进行稳定可靠通信。

发明内容

本申请实施例提供了用于车路协同的通信方法和设备，旨在解决相关技术中不能在节约成本的情况下，实现路侧设施与车辆之间进行稳定可靠通信的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于车路协同的通信方法，该方法包括：

路侧设备在无线帧的首个时隙，向路侧设备的通信区域内的车载设备广播时隙管理信息，时隙管理信息包括时隙分布信息和时隙分配信息；

其中，时隙分布信息用于描述无线帧的各类时隙的分布情况，时隙分配信息用于指示各时隙分别对应的目标设备及目标设备的调制编码方式，目标设备包括路侧设备和车载设备；

路侧设备和车载设备基于时隙管理信息，各自在无线帧的相应时隙发送时隙信息，时隙信息用于路侧设备与车载设备之间进行通信。

进一步地，无线帧中包括顺次出现的如下四类时隙：帧管理时隙、下行包数据时隙、上行包数据时隙和随机接入时隙，无线帧中各时隙对应的时间长度相同。

进一步地，路侧设备和车载设备基于时隙管理信息，各自在无线帧的相应时隙发送时隙信息，包括：