一种避免资源碰撞的方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种资源碰撞的检测方法，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，该方法包括：当确定满足设定第一条件时，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作。通过对占用额外的时隙资源或变换的时隙资源发送信息的监听来检测时隙碰撞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆自组织网络通信
，特别是指一种避免资源碰撞的方法及设备。
技术介绍
车联网是指使用车辆和道路上的传感设备收集车辆、道路和环境的信息，通过车与车、车与人、车与路侧设备相互通信实现信息共享，并在信息网络平台上对信息进行提取、共享和有效利用，根据不同的功能需求对车辆进行有效的监管和提供综合服务。广义车联网包括连接车联网设备内部组件的内部网络和连接各车联网设备的外部网络。外部网络包括:ITS ad hoc网络、ITS接入网络以及与ITS应用无关的现有网络，其中，ITS ad hoc网络在移动和短距环境中以自组织方式支持车载设备、路侧设备、个人车联网设备通信，ITS ad hoc网络提供短距离和移动条件下的无中心协调基础设施的自组织方式通信方式，这里采用 的无线技术称为专用短程通信(Dedicated Short RangeCommunication, DSRC)。ITS接入网络支持路侧ITS设备之间互联以及使路侧ITS设备自身、车载ITS设备通过路侧ITS设备接入到核心网；与ITS应用无关的现有网络，如:公共接入网络(Public Access Network)(包括通常使用的MT-2000系统)、核心网络(CoreNetwork)(即因特网)、私有接入网络(Private Access Network)(例如物流公司自己的专用内部网络)。RR-ALOHA是一种基于时分多址(TDMA)的车联网DSRC MAC层接入和资源分配机制，资源分配以时隙为单位。一种可能的帧结构示意图如图1所示，帧长为40ms，每个帧包含20个时隙，每个时隙为2ms。RR-ALOHA的基本思想是:节点加入网络时，需要通过监听帧中的空闲时隙资源获得一个基本信道(Basic Channel, BC)，如果节点不主动放弃BC对应的时隙资源，则可一直使用占用的时隙传输数据，在这期间其他节点不能使用该时隙。在BC对应的时隙上节点需要周期性发送巾贞信息(Frame Information, FI)信息，FI中携带节点直接感知到的一跳范围内的帧中的时隙占用情况；在其他时隙，每个节点通过监听周围节点发送的FI信息，能够判断相邻两跳簇内每个时隙占用情况，当发现自己占用的时隙资源与其他节点使用的资源发生冲突时，重新预约新的空闲时隙。当BC信道的资源不能满足发送数据的要求时，节点可预约业务信道(Secondary channel, SC)占用其他空闲时隙进行数据传输。需要说明的是，由于节点预约时隙的过程为一个暂时状态，当节点在预约时隙的过程中没有接收到其他节点对预约时隙的负反馈时则节点认为占用了该时隙。为简化起见，本专利技术的后续内容中仅从节点占用时隙的角度对
技术实现思路
进行描述，而未涉及时隙的预约过程，但节点在占用时隙前需要经过时隙预约过程。由于RR-ALOHA机制中，节点不能同时收发数据，因此，当两个车辆选择相同的时隙资源发送数据信息且两个车辆间不存在其他车辆时，如图2a和图2b所示，存在两个不同的节点簇，簇I里包括一个节点1，簇2里包括一个节点2,如果两个节点选择占用相同的时隙资源，当2个节点由于距离靠近发生簇合并后，这两个节点将不能通过监听中间节点的FI信息来发现彼此的存在(因为节点1、2总是同时发送同时接收)，从而导致节点1、2之间无法通信，进而导致因信息传输问题而引起的交通事故，如:前方车辆发现的危险信息不能及时通知后方车辆导致后方车辆不能及时进行避让引起的事故、前方车辆突发险情紧急停车时不能及时通知后方车辆导致后方车辆追尾。
技术实现思路
本专利技术提供一种避免资源碰撞的方法及设备，可以及时检测到节点间的资源碰撞。本专利技术实施例提供的一种避免资源碰撞的方法，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，该方法包括以下步骤:当确定满足设定的第一条件时，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作。本专利技术实施例提供的一种资源 碰撞的检测装置，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，该装置包括:触发单元，用于确定是否满足设定的第一条件；启动单元，用于当确定满足设定条件时，启动设定的资源碰撞避免机制；检测单元，用于在启动设定的资源碰撞机制后，进行资源碰撞避免操作。为了避免在时分多址车辆自组织通信场景中因时隙资源碰撞无法识别导致信息交互中断而引起的交通事故，本专利技术方案中通过在满足设定的第一条件时，启动资源碰撞避免机制，通过对占用额外的时隙资源或变换的时隙资源发送信息的监听来检测时隙碰撞。附图说明图1为RR-ALOHA超帧结构示意图；图2a和图2b为现有技术采用RR-ALOHA机制时一具体场景实例示意图；图3为本专利技术实施例方法的流程示意图；图4a和图4b为本专利技术方法的具体实施例一的具体场景示意图；图5a和图5b分别为图4a和图4b所示场景中簇I和簇2中节点占用时隙资源的示意图；图5c为图4a和图4b所示场景中的节点发生资源碰撞时的预约额外时隙资源的示意图；图6为本专利技术方法的具体实施例二的具体场景示意图；图7a和图7b分别为图6所不场景中族I和族2中节点占用时隙资源的不意图；图7c和图7d为图6所示场景中的节点发生资源碰撞时的预约额外时隙资源的示意图；图8为本专利技术方法的具体实施例三的具体场景示意图；图9a和图9b分别为图8所示场景中簇I和簇2中节点占用时隙资源的示意图；图9c和图9d为图8所示场景中的节点发生资源碰撞时的变换预约时隙资源的示意图；图10为本专利技术实施例装置的结构示意图。具体实施例方式为了在时分多址车辆自组织通信系统中能及时检测到节点间的资源碰撞，本专利技术方案中当确定满足设定的第一条件时，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作。参见图3所示，本专利技术实施例方法的流程具体包括以下步骤:步骤301:第一节点判断是否满足设定的第一条件，如果满足设定的第一条件，执行步骤302，否则，返回步骤301。这里，具体的条件可以为:设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限。也就说，当第一节点检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限时，确定满足设定条件。具体的条件可以进一步包括:第一节点当前已占用的时隙资源数低于设定第二门限，这样，当第一节点检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限，并且第一节点当前已占用的时隙资源数低于设定第二门限时，确定满足第一条件。这里，所述设定范围可以包括时间范围或空间范围，也可以同时由时间范围和空间范围决定的范围。比如:所述设定范围为空间范围时，可以包括节点感知到的空间范围、距自身小于设定距离的范围内、位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内。如:位于自身设定方位的区域内可以为节点的前方、后方、上方、下方、左侧、右侧以及这些方位的组合。位于自身节点设定方向的区域内可以为节点的北面、南面、东面、西面以及这些方向的组合。当所述设定范围为空间范围时，且所述空间范围为位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内时，则 第一节点是通过其他节点经通信网络发送的各自位置信息并结合自身位置综合判断是否位于设定范围内，或车载雷达检测是否位于设定范围内。各节点自己的位置信息可以通过GPS、北斗星定位系统、伽利略定位系统等定位系统获得。当所述设定范围包括空间范围，且所述空间范围为位于自身设定方位的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种避免资源碰撞的方法，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，其特征在于，该方法包括以下步骤：当确定满足设定的第一条件时，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作。

【技术特征摘要】
1.一种避免资源碰撞的方法，应用在时分多址车辆自组织通信系统中，其特征在于，该方法包括以下步骤: 当确定满足设定的第一条件时，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，进行资源碰撞避免操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定满足设定的第一条件为: 第一节点检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定满足设定的第一条件为: 第一节点检测到设定范围内存在的节点数目低于设定第一门限，并且第一节点当前已占用的时隙资源数低于设定第二门限。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述设定范围包括时间范围和/或空间范围，其中， 所述空间范围为:第一节点感知到的空间范围、距自身小于设定距离的范围内、位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述设定范围包括空间范围，且所述空间范围为位于自身设定方位的区域内或位于自身节点设定方向的区域内时， 则所述设定范围内存在的节点数目是通过如下方式检测得到: 第一节点结合自身位置并经通信网络接收其他节点发送的各自位置信息统计位于设定范围内的节点数目，或通过车载雷达检测统计位于设定范围内的节点数目。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，节点启动设定的资源碰撞避免机制，包括:第一节点占用额外时隙； 则进行资源碰撞避免操作，包括: 第一节点分别在自身占用的每个时隙资源上发送'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，其中，所述'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息用于提供给第一节点周围的其他节点判断与第一节点占用的时隙是否发生碰撞，且所述其他节点在确定与第一节点占用的时隙资源发生碰撞时，释放发生碰撞的时隙资源。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第一节点分别在自身占用的每个时隙资源上发送'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，包括: 第一节点分别在自身占用的每个时隙资源上通过独立的信息单元发送'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，所述独立的信息单元中进一步包括:'除当前时隙资源外本节点还占用的其他时隙资源'的信息。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以时隙索引方式指示所述'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息，或，以bitmap方式指示所述'至少一个本节点还占用的其他时隙资源'的信息。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一节点启动设定的资源碰撞避免机制，包括: 第一节点启动同时收发模式； 则进行资源碰撞避免操作，包括: 第一节点在发送信号的同时接收信号，并根据接收到的信号判断是否存在其他节点也使用相同的时隙；如果判断为自身与其他节点使用了相同的时隙资源，则认为发生了时隙资源碰撞，释放发生碰撞的时隙资源；释放发生碰撞的时隙资源后，如果存在时隙资源获取需求，则重新占用新的时隙资源。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，启动设定的资源碰撞避免机制，包括: 第一节点按设定的时间间隔，变化占用的时隙资源位置。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一节点按设定的时间间隔，变化占用的时隙资源位置，包括: 第一节点在没有成功占用新的时隙资源前，仍使用已占用的时隙资源。12.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅，赵丽，冯媛，李凤，郑银香，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：