CN104936260A - 一种车辆间无线通信的方法、装置及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车辆间无线通信的方法、装置及***,所述方法包括:首先向网络侧的通信服务平台发送请求用于车辆间无线通信的扩频码的请求消息,所述请求消息中包括所述车载设备的描述信息;然后接收所述通信服务平台发送的扩频码,所述扩频码由所述通信服务平台根据所述请求消息中的车载设备的描述信息为所述车载设备分配;最后基于接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理。由于通信服务平台能够为临近的车辆的车载设备都分配了不同的用于车辆间无线通信的扩频码,而扩频码的正交特性可以有效避免车载设备的信号之间的冲突问题。
Description
技术领域
本发明涉及数据业务技术领域,尤其涉及一种车辆间无线通信(Vehicle-to-Vehicle,V2V)的方法、装置及***。
背景技术
现有V2V通信技术方案主要采用专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communications,DSRC)通信技术,主流的是WAVE协议,物理层和介质访问控制子层(Media Access Control,MAC)采用IEEE802.11p标准,依靠车辆与车辆之间的直接通信方式交互信息。
现有基于WAVE协议的V2V技术物理层采用正交频分复用技术(OrthogonalFrequency Division Multiplexing,OFDM),车辆的控制消息(例如:报警信息)共用公共传输信道(Common transport Channel,CCH),其频点为5.89GHz,采用载波监听多路访问/冲突防止协议(Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance,CSMA/CA)机制实现用户的信道竞争。
然而,现有技术的缺陷在于随着车载设备数量的增多,在车载设备的通信信道竞争过程中,会增加车载设备的通信信道碰撞的概率,从而影响车载设备的信号收发的成功率和时延。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车辆间无线通信的方法、装置及***,能够有效避免车载设备的信号之间的冲突问题。
依据本发明的一个方面,提供了一种车辆间无线通信的方法,用于车载设备,所述方法包括:向网络侧的通信服务平台发送请求用于车辆间无线通信的扩频码的请求消息,所述请求消息中包括所述车载设备的描述信息;接收所述通信服务平台发送的扩频码,所述扩频码由所述通信服务平台根据所述请求消息中的车载设备的描述信息为所述车载设备分配;基于接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理。
可选地,在所述向网络侧的通信服务平台发送用于请求扩频码的请求消息的步骤之前,所述方法还包括:获取所述车载设备附近多个基站的导频信号的信号强度;根据导频信号的信号强度从所述附近多个基站中选取驻留基站;与选取的驻留基站建立无线数据连接。
可选地,所述基于接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理的步骤包括:
接收所述车载设备周围的其他车载设备发送的广播报文,所述广播报文中包括所述其他车载设备的扩频码和提示信息;
根据接收到的广播报文中的所述其他车载设备的扩频码进行多用户检测,以取消车载设备间的干扰;
对接收到的所述广播报文进行解析处理,得到周围的其他车载设备发送的提示信息。
可选地,所述基于接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理的步骤包括:
向所述通信服务平台发送寻呼被叫车载设备的呼叫消息;所述呼叫消息包括:所述车载设备连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和被叫车载设备的标识信息;
接收所述通信服务平台发送的被叫车载设备的位置信息和所述被叫车载设备的扩频码;
根据接收到的信息与所述被叫车载设备建立无线数据连接。
可选地,所述车载设备的描述信息包括:所述车载设备所连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和所述车载设备与所述基站建立连接的时间。
依据本发明的另一个方面,还提供了一种车辆间无线通信的装置,用于车载设备,所述装置设备包括:车辆间无线通信模块和与所述车辆间无线通信模块连接的车辆间无线通信控制模块,其中所述车辆间无线通信模块,用于向网络侧的通信服务平台发送请求用于车辆间无线通信的扩频码的请求消息,所述请求消息中包括所述车载设备的描述信息;以及接收所述通信服务平台发送的扩频码,所述扩频码由所述通信服务平台根据所述请求消息中的车载设备的描述信息为所述车载设备分配;所述车辆间无线通信控制模块用于基于所述车辆间无线通信模块接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理。
可选地,所述车辆间无线通信控制模块还用于获取所述车载设备附近多个基站的导频信号的信号强度,并根据导频信号的信号强度从所述附近多个基站中选取驻留基站;
所述车辆间无线通信模块还用于与选取的驻留基站建立无线数据连接。
可选地,所述车辆间无线通信模块还用于接收所述车载设备周围的其他车载设备发送的广播报文,所述广播报文中包括所述其他车载设备的扩频码和提示信息;
所述车辆间无线通信控制模块还用于根据接收到的广播报文中的所述其他车载设备的扩频码进行多用户检测,以取消小区间干扰,并对接收到的所述广播报文进行解析处理,得到周围的其他车载设备发送的提示信息。
可选地,所述车辆间无线通信模块还用于向所述通信服务平台发送寻呼被叫车载设备的呼叫消息;所述呼叫消息包括:所述车载设备连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和被叫车载设备的标识信息;
所述车辆间无线通信模块还用于接收所述通信服务平台发送的被叫车载设备的位置信息、所述被叫车载设备的扩频码;
所述车辆间无线通信模块还用于根据接收到的信息与所述被叫车载设备建立无线数据连接。
可选地,所述车载设备的描述信息包括:所述车载设备所连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和所述车载设备与所述基站建立连接的时间。
依据本发明的又一个方面,还提供了一种车辆间无线通信的***,所述***包括:用于分配扩频码的通信服务平台和如上所述的车辆间无线通信的装置。
本发明的有益效果是:首先向网络侧的通信服务平台发送请求用于车辆间无线通信的扩频码的请求消息;然后接收所述通信服务平台发送的扩频码,扩频码由所述通信服务平台根据所述请求消息中的车载设备的描述信息为所述车载设备分配,最后基于接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理。由于能够为临近的车辆的车载设备都分配了不同的扩频码,而扩频码的正交特性可以有效避免车载设备的信号之间的冲突问题。
附图说明
图1表示本发明的实施例中车辆间无线通信的方法流程图之一;
图2表示本发明的实施例中车辆间无线通信的方法流程图之二;
图3表示本发明的实施例中扩频码分配的时序图;
图4表示本发明的实施例中车辆间无线通信的方法流程图之三;
图5表示本发明的实施例中广播通信的时序图;
图6表示本发明的实施例中车辆间无线通信的方法流程图之四;
图7表示本发明的实施例中点对点通信的时序图;
图8表示本发明的实施例中车辆间无线通信的装置的结构框图;以及
图9表示本发明的实施例中车辆间无线通信的***的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在本发明的实施例中,车辆间无线通信可以采用CDMA(Code DivisionMultiple Access,码分多址)协议、WCDMA(Wideband Code Division MultipleAccess,宽带码分多址)协议,或者TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access,时分同步码分多址)协议。下面仅以车辆间无线通信采用CDMA协议为例进行介绍,而采用其他协议于此类似,在此不再复述。
如图1所示,为本发明的实施例中车辆间无线通信的方法流程图之一,用于车载设备,该方法中各个步骤的执行主体可以是车载设备,或者是车载设备中的用于车辆间无线通信的装置,当然也并不限于此。该方法包括:
步骤S101、向网络侧的通信服务平台发送请求用于车辆间无线通信的扩频码的请求消息,该请求消息中包括车载设备的描述信息。
在本发明的实施例中车载设备可以是车载导航设备、车载音视频设备、或者行车记录设备等,当然可以理解的是,在本发明的实施例中并不限定该车载设备的具体类型。该车载设备可以包括:移动通信模块、车辆间无线通信模块和车辆间无线通信控制模块。其中,移动通信模块可采用2G、3G或4G技术与基站建立无线数据连接。车辆间无线通信模块可以实现对基站CDMA导频信号的处理,同时还要支持基于CDMA协议的车辆间无线通信。车辆间无线通信控制模块主要实现对移动通信模块、车辆间无线通信模块的控制,从通信服务平台获取扩频码,以及供车载应用调用车辆间无线通信功能。
在本发明的实施例中,通信服务平台可以为车载设备分配扩频码,该扩频码在CDMA中用来区分车载设备用的一串二进制码,扩频码用来与基带数字信号相乘,基带信号扩频之后带宽增加,带宽上的平均功率下降。可选地,采用64/128位的Walsh码(沃尔什码)作为扩频码。
步骤S103、接收通信服务平台发送的扩频码,扩频码由通信服务平台根据请求消息中的车载设备的描述信息为车载设备分配。
可选地,车载设备的描述信息包括:车载设备所连接的基站的标识信息、车载设备的位置信息和车载设备与基站建立连接的时间。
步骤S105、基于接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理。
在本发明的实施例中,通信服务平台可以按照车载设备与基站建立连接的时间的先后顺序从预先设定的扩频码组中依次为车载设备分配扩频码,扩频码分配完毕后又从头开始分配扩频码,可以最大限度保证临近车辆的车载设备之间扩频码不重叠。然后,通信服务平台可以根据车载设备所连接的基站的标识信息、车载设备的位置信息将分配的扩频码下发给对应的车载设备。由于通信服务平台可以为临近车辆的车载设备分配了不同的扩频码,而扩频码的正交特性可以有效避免用户信号之间的冲突问题,因而可以解决现有技术中因车载设备数量的增多,在车载设备的通信信道竞争过程中,增加车载设备的通信信道碰撞的概率,从而影响信号收发的成功率和时延的问题。
如图2所示,为本发明的实施例中车辆间无线通信的方法流程图之二,与图1所示的车辆间无线通信的方法不同的是,图2中车辆间无线通信的方法在步骤S101之前还包括与基站建立无线数据连接的步骤,具体步骤如下:
步骤S107、获取该车载设备附近多个基站的导频信号的信号强度。
上述导频信号在电信网内为测量或监控的目的而发送的信号。这种信号通常为单一频率。
步骤S109、根据导频信号的信号强度从附近多个基站中选取驻留基站。
步骤S111、与选取的驻留基站建立无线数据连接,然后进入步骤S101。
如图3所示,为本发明的扩频码分配的时序图,包括如下步骤:
步骤S301、获取车载设备附近多个基站的导频信号的信号强度;
在本发明的实施例中,可以通过导频信道实现载波同步和时钟同步,通过同步信道实现时间同步。
步骤S303、选取驻留基站;
步骤S305、建立无线数据连接;
步骤S307、向通信服务平台发送请求扩频码的请求消息;
步骤S309、通信服务平台为车载设备分配扩频码;
通信服务平台可以按照车载设备与基站建立连接的时间的先后顺序从预先设定的扩频码组中依次为车载设备分配扩频码,扩频码分配完毕后又从头开始分配扩频码,可以最大限度保证临近车辆的车载设备之间扩频码不重叠。
步骤S311、通信服务平台向车载设备下发扩频码。
如图4所示,为本发明的实施例中车辆间无线通信的方法流程图之三,与图2所示的车辆间无线通信的方法不同的是,基于接收到的扩频码进行车辆间无线通信的处理的步骤S105中包括广播通信步骤,具体步骤如下:
步骤S1051、接收车载设备周围的其他车载设备发送的广播报文,该广播报文中包括:该其他车载设备的扩频码和提示信息;
可选地,提示信息可以是来自其他车载设备的位置信息、报警信息等信息。
步骤S1053、根据接收到的广播报文中的其他车载设备的扩频码进行多用户检测;
多用户检测技术(MUD)是通过取消小区间干扰来改进性能,增加***容量。
步骤S1055、对接收到的广播报文进行解析处理,得到周围的其他车载设备发送的提示信息。
可选地,提示信息可以由车载设备的车载应用模块进行处理,例如进行报警提示。
如图5所示,为本发明的实施例中广播通信的时序图,包括如下步骤:
步骤S501、接收周围其他车载设备发送的广播报文,广播报文包其他车载设备的扩频码和提示信息,该提示信息可以是位置信息、报警信息等信息。
步骤S503、多用户检测;
如果对多用户进行遍历轮询,会导致遍历轮询计算量较大,此时可以分出一个时间片,每个时间片分64/128时隙,各车载设备在对应时隙广播自己的扩频码,这样车载设备便可以根据接收到的扩频码进行多用户检测。
步骤S505、解析出周围车载设备的广播报文;
步骤S507、进行车载应用处理,例如车载应用根据提示信息进行防碰撞预警。
如图6所示,为本发明的实施例中车辆间无线通信的方法流程图之四,与图2所示的车辆间无线通信的方法不同的是,基于接收到的扩频码进行车辆间无线通信的处理的步骤S105中包括点对点通信的步骤,具体步骤如下:
步骤S1057、向通信服务平台发送寻呼被叫车载设备的呼叫消息;呼叫消息包括:车载设备连接的基站的标识信息、车载设备的位置信息和被叫车载设备的标识信息;
步骤S1059、接收通信服务平台发送的被叫车载设备的位置信息和被叫车载设备的扩频码;
步骤S1061、根据接收到的被叫车载设备的位置信息和被叫车载设备的扩频码与被叫车载设备建立无线数据连接。
如图7所示,为本发明的实施例中点对点通信的时序图,包括如下步骤:
步骤S701、主叫车载设备向服务通信平台发送寻呼被叫车载设备的寻呼消息;
步骤S703、服务通信平台判断通信是否可达被叫车载设备;若是,进入步骤S705;
步骤S705、主叫车载设备接收服务通信平台发送的被叫车载设备的位置信息和被叫车载设备的扩频码;
可选地,主叫车载设备接收服务通信平台发送的被叫车载设备的位置信息、被叫车载设备的扩频码和建议的信号发射功率。
步骤S707、被叫车载设备接收服务通信平台发送的主叫车载设备的位置信息和主叫车载设备的扩频码;
可选地,被叫车载设备接收服务通信平台发送的主叫车载设备的位置信息、主叫车载设备的扩频码和建议的信号发射功率。
在本发明的实施例中,通过建议的信号发射功率可以调整车辆间无线通信覆盖范围,避免扩频码的重叠,减少干扰,例如:车辆密集时,可以降低发射功率。在点对点通信中,功率控制适当提高传输距离,但要避免对其他车辆可能形成的干扰。
步骤S709、主叫车载设备和被叫车载设备建立无线数据连接。
如图8所示,为本发明的实施例中车辆间无线通信的装置800的结构框图,该装置800包括:车辆间无线通信模块801和与车辆间无线通信模块801连接的车辆间无线通信控制模块803,其中
车辆间无线通信模块801,用于向网络侧的通信服务平台发送请求用于车辆间无线通信的扩频码的请求消息,所述请求消息中包括所述车载设备的描述信息;以及接收所述通信服务平台发送的扩频码,所述扩频码由所述通信服务平台根据所述请求消息中的车载设备的描述信息为所述车载设备分配;
车辆间无线通信控制模块803,用于基于所述车辆间无线通信模块801接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述车辆间无线通信控制模块803还用于获取所述车载设备附近多个基站的导频信号的信号强度,并根据导频信号的信号强度从所述附近多个基站中选取驻留基站;车辆间无线通信模块801还用于与选取的驻留基站建立无线数据连接。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述车辆间无线通信模块801还用于接收所述车载设备周围的其他车载设备发送的广播报文,所述广播报文中包括所述其他车载设备的扩频码和提示信息;
所述车辆间无线通信控制模块803还用于根据接收到的广播报文中的所述其他车载设备的扩频码进行多用户检测;并对接收到的所述广播报文进行解析处理,得到周围的其他车载设备发送的提示信息。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述车辆间无线通信模块801还用于向所述通信服务平台发送寻呼被叫车载设备的呼叫消息;所述呼叫消息包括:所述车载设备连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和被叫车载设备的标识信息;所述车辆间无线通信模块801还用于接收所述通信服务平台发送的被叫车载设备的位置信息、所述被叫车载设备的扩频码;所述车辆间无线通信模块801还用于根据接收到的信息与所述被叫车载设备建立无线数据连接。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述车载设备的描述信息包括:所述车载设备所连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和所述车载设备与所述基站建立连接的时间。
继续参见图8,该车辆间无线通信的装置800还包括:移动通信模块807、GPS模块809和车载应用模块805,其中移动通信模块807与车辆间无线通信控制模块803连接;GPS模块809与车辆间无线通信控制模块连接,车载应用模块805与车辆间无线通信控制模块803连接,该车载应用模块805可以用于处理提示信息,例如报警信息等。
图9表示本发明的实施例中车辆间无线通信的***的结构框图,该***包括:通信服务平台901和如上所述的车辆间无线通信的装置800。具体地,车辆间无线通信的装置800通过基站903向网络侧的通信服务平台901发送请求用于车辆间无线通信的扩频码的请求消息,所述请求消息中包括所述车载设备的描述信息;所述车辆间无线通信的装置800通过基站903接收所述通信服务平台901发送的扩频码,所述扩频码由所述通信服务平台根据所述请求消息中的车载设备的描述信息为所述车载设备分配。而且,两台车辆间无线通信的装置800的车辆间无线通信模块801也可以进行基于CDMA的车间无线通信。
以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (11)
1.一种车辆间无线通信的方法,用于车载设备,其特征在于,所述方法包括:
向网络侧的通信服务平台发送请求用于车辆间无线通信的扩频码的请求消息,所述请求消息中包括所述车载设备的描述信息;
接收所述通信服务平台发送的扩频码,所述扩频码由所述通信服务平台根据所述请求消息中的车载设备的描述信息为所述车载设备分配;
基于接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述向网络侧的通信服务平台发送用于请求扩频码的请求消息的步骤之前,所述方法还包括:
获取所述车载设备附近多个基站的导频信号的信号强度;
根据导频信号的信号强度从所述附近多个基站中选取驻留基站;
与选取的驻留基站建立无线数据连接。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理的步骤包括:
接收所述车载设备周围的其他车载设备发送的广播报文,所述广播报文中包括所述其他车载设备的扩频码和提示信息;
根据接收到的广播报文中的所述其他车载设备的扩频码进行多用户检测,以取消车载设备间的干扰;
对接收到的所述广播报文进行解析处理,得到周围的其他车载设备发送的提示信息。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理的步骤包括:
向所述通信服务平台发送寻呼被叫车载设备的呼叫消息;所述呼叫消息包括:所述车载设备连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和被叫车载设备的标识信息;
接收所述通信服务平台发送的被叫车载设备的位置信息和所述被叫车载设备的扩频码;
根据接收到的被叫车载设备的位置信息和所述被叫车载设备的扩频码与所述被叫车载设备建立无线数据连接。
5.如权利要求1~4任一项所述的方法,其特征在于,所述车载设备的描述信息包括:所述车载设备所连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和所述车载设备与所述基站建立连接的时间。
6.一种车辆间无线通信的装置,用于车载设备,其特征在于,所述装置包括:车辆间无线通信模块和与所述车辆间无线通信模块连接的车辆间无线通信控制模块,其中
所述车辆间无线通信模块,用于向网络侧的通信服务平台发送请求用于车辆间无线通信的扩频码的请求消息,所述请求消息中包括所述车载设备的描述信息;以及接收所述通信服务平台发送的扩频码,所述扩频码由所述通信服务平台根据所述请求消息中的车载设备的描述信息为所述车载设备分配;
所述车辆间无线通信控制模块用于基于所述车辆间无线通信模块接收到的所述扩频码进行车辆间无线通信的处理。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述车辆间无线通信控制模块还用于获取所述车载设备附近多个基站的导频信号的信号强度,并根据导频信号的信号强度从所述附近多个基站中选取驻留基站;
所述车辆间无线通信模块还用于与选取的驻留基站建立无线数据连接。
8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述车辆间无线通信模块还用于接收所述车载设备周围的其他车载设备发送的广播报文,所述广播报文中包括所述其他车载设备的扩频码和提示信息;
所述车辆间无线通信控制模块还用于根据接收到的广播报文中的所述其他车载设备的扩频码进行多用户检测,以取消小区间干扰,并对接收到的所述广播报文进行解析处理,得到周围的其他车载设备发送的提示信息。
9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述车辆间无线通信模块还用于向所述通信服务平台发送寻呼被叫车载设备的呼叫消息;所述呼叫消息包括:所述车载设备连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和被叫车载设备的标识信息;
所述车辆间无线通信模块还用于接收所述通信服务平台发送的被叫车载设备的位置信息、所述被叫车载设备的扩频码;
所述车辆间无线通信模块还用于根据接收到的信息与所述被叫车载设备建立无线数据连接。
10.如权利要求6~9任一项所述的装置,其特征在于,所述车载设备的描述信息包括:所述车载设备所连接的基站的标识信息、所述车载设备的位置信息和所述车载设备与所述基站建立连接的时间。
11.一种车辆间无线通信的***,其特征在于,所述***包括:用于分配扩频码的通信服务平台和如权利要求6~10任一项所述的车辆间无线通信的装置。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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