CN107295471A

CN107295471A - 一种发送v2x消息的方法和装置

Info

Publication number: CN107295471A
Application number: CN201610204503.XA
Authority: CN
Inventors: 王弘; 许丽香; 柯小婉
Original assignee: Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd; Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Beijing Samsung Telecom R&D Center; Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd; Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2017-10-24
Also published as: WO2017171467A1

Abstract

本申请公开了一种传输V2X消息的方法和装置，包括：MCE获取终端UE的位置信息和V2X消息的类型，所述MCE确定广播V2X消息的业务区域；MCE将所述业务区域发送给所述业务区域内的基站，以便所述基站发送所述V2X消息。应用本申请，能够支持根据UE的位置来传输V2X消息，减少空口传输的负担。

Description

一种发送V2X消息的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种发送车到任意设备的通信V2X的方法和装置。

背景技术

现代移动通信越来越趋向于为用户提供高速率传输的多媒体业务，如图1所示，为***架构演进(SAE)的***架构图。其中：

用户设备(UE)101是用来接收数据的终端设备。演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)102是无线接入网络，其中包括为UE提供接入无线网络接口的宏基站(eNodeB/NodeB)。移动管理实体(MME)103负责管理UE的移动上下文、会话上下文和安全信息。服务网关(SGW)104主要提供用户平面的功能，MME 103和SGW 104可能处于同一物理实体。分组数据网络网关(PGW)105负责计费、合法监听等功能，也可以与SGW 104处于同一物理实体。策略和计费规则功能实体(PCRF)106提供服务质量(QoS)策略和计费准则。通用分组无线业务支持节点(SGSN)108是通用移动通信***(UMTS)中为数据的传输提供路由的网络节点设备。归属用户服务器(HSS)109是UE的家乡归属子***，负责保护包括用户设备的当前位置、服务节点的地址、用户安全信息、用户设备的分组数据上下文等用户信息。

随着车辆的快速发展，道路安全问题日益突出。面对频发的交通事故，采用提升交通基础设施，加强交通安全教育等传统方法减少道路交通事故的空间已越来越有限；因此，要利用信息通信技术，通过车辆与车辆，车辆与路边设施之间的通信来加强人们对车辆周围环境的判断，当检测到道路危险情况发生时，向驾驶员和其他车辆提供及时的预警，来避免交通碰撞。这种技术被称为V2X，即车到任意设备的通信，是未来智能交通运输***的关键技术，通过V2X技术可以有效的降低交通事故造成的损失。

V2X包含了车到车的通信(Vehicle-to-Vehicle，简称V2V)，车到路边设备的通信(Vehicle-to-Infrastructure，简称V2I)和车到人的通信(Vehicle-to-Pedestrian，简称V2P)。这三种V2X通信机制通过互相感知来为驾驶员提供智能的业务。这些传输设施，例如车辆，路边设备或者行人，利用其它车辆或者传感器发送的信息，可以收集自己附近环境的信息，并且通过共享这些信息，来提供更智能的业务，例如碰撞预警或者自动驾驶。这些智能业务可以分成三类：

一是跟道路安全相关，其中包括：一，车辆当发现有危险临近，例如前方有障碍物时，能够及时提醒其他车辆；二，车辆能够告知其他车辆自己所行进的方向，以帮助其他车辆的司机做更准确的判断；三，靠近交叉路口时，向其他车辆提醒；四，驶离高速路时，向其他车辆提示；五，临时/突然停车的预警；六，车辆变线时的提醒；七，事故汇报；八，汽车司机对路边行人/骑自行车人的提醒。

二是跟交通效率相关，其中包括可以帮助疏通车流，实时地对拥塞采取有效措施。管理部门可以根据一些具体的条件灵活地实施交通规则，例如：可调的时速限制、可变的信号灯周期和灯闪顺序、交叉路口自动车流控制、救护车/消防车/警车的开道。

三是其它的应用，例如智能交通可以提供自动泊车、导航状态、路标识别等。对于警察等执法部门，V2X有助于监控、超速提醒、禁区管理、勒停命令的实施等。通过电子支付的方式，V2X使过路费/停车费的收集更加快捷方便，从一定程度上减轻车流的拥塞，减少收费站附近常发生的低速追尾事故。

对于V2V业务，E-UTRAN使得UE(此文中，对V2V业务，车辆可以当做UE，下同)可以跟其它邻近的UE交互V2V相关的信息，交互V2V相关的信息需要满足E-UTRAN的鉴权认证和邻近原则。邻近原则由运营商配置，UE不在E-UTRAN服务区的时候，也可以交互V2V相关的信息。支持V2V应用的UE传输应用层信息，例如它的位置，属性等信息。V2V应用层消息的长度是可变的，以适应不同的信息内容，运营商可以配置V2V的消息以周期的形式发送。V2V的消息主要是广播消息。V2V的消息可以直接发送给邻近的UE，或者通过路边设备(Road Side Unit,简称RSU)发送给其它的UE。

V2I业务是支持V2I应用的UE(此文中，对V2I业务，车辆可以当做UE，下同)发送应用层信息给RSU，RSU发送应用层信息给一组或者一个支持V2I应用的UE。

对于V2P业务，E-UTRAN使得UE(此文中，对V2P业务，车辆可以当做UE，下同)可以跟其它邻近的UE交互V2P相关的信息。交互V2P相关的信息需要满足E-UTRAN的鉴权认证和邻近原则。邻近原则由运营商配置，UE不在E-UTRAN服务区的时候，也可以交互V2P相关的信息。V2P的消息可以直接发送给邻近的UE，或者通过路边设备RSU发送给其它的UE。

V2X的通信可以通过应用层协议PC5或者通过Uu接口。V2X有多种用例(use case)，每种用例的要求不同，有的用例要求V2X应用层能及时的收到UE发送的V2X消息，并且V2X应用产生一个新的下行的V2X消息，该下行消息要让一定范围内的所有的用户都要收到，有的下行V2X消息只要求在一个基站下的用户要收到。这些V2X的传输范围跟某一个具体的位置有关系。例如，在某一条路上发生了撞车事件，装备了V2X功能的UE把撞车事件发送给了V2X服务器，V2X服务器决定需要把撞车事件发送给在这条街上的所有的车辆。因此下行的V2X传输需要考虑V2X事件发生的地点，另外碰车事件有可能由不同的车辆上报，V2X服务器需要能够区分出来这些汇报是同一个事件，还是不同的事件。在目前的技术中，没有解决V2X服务器如何确定V2X的广播内容和如何进行V2X事件发送的位置来进行广播。

发明内容

本发明提供了一种提供了根据终端UE位置发送车到任意设备的通信V2X的方法和装置。

广播组播业务MBMS中心控制节点MCE获取终端UE的位置信息和V2X消息的类型；

所述MCE确定广播的业务范围；

MCE通知广播的范围给广播的业务范围内的相关的基站；

V2X消息在相关的基站上广播。

所述UE是发送V2X消息的UE，该UE检测到一个V2X的事件，然后发送V2X消息给服务器，服务器决定发送另一个下行V2X消息，给所述UE周围的其他的UE，该下行V2X消息可以跟上行V2X消息包含相同的信息，或者是V2X服务器产生的另一个V2X消息。

本发明提供了一种支持在根据UE位置发送车到任意设备的通信V2X消息的方法，其特征在于，包括：

V2X服务器收到UE的位置信息；

V2X服务器决定V2X消息发送的业务区域，发送业务开始消息给BMSC，所述消息包含广播的业务区域；。

BMSC发送业务开始消息给核心网；

核心网发送业务开始消息给MCE；

MCE发送业务开始消息给业务区域内的基站；

V2X消息在基站下的小区内广播。

本发明提供了一种V2X服务器的装置，其特征在于，该V2X服务器包括：

接收模块，用于接收UE发送的V2X消息；

业务区域确定模块，用于确定接收模块所接收的eMBMS对应的多媒体广播多播MBMS业务区域；

发送模块，用于建立核心网、V2X服务器、和所述业务区域内的基站之间的增强型多媒体广播多播eMBMS承载，并通过所述承载将所述V2X消息发送到所述业务区域内的基站。

本发明提供了一种中心控制节点MCE的装置，其特征在于，该MCE包括：

接收模块，用于接收核心网发送的eMBMS的控制信息；

发送模块，用于和所述基站建立的增强型多媒体广播多播eMBMS承载，将所述V2X消息发送到所述MBMS业务区域内的基站。

通过本发明的方法，即可以为把V2X业务的数据发送给特定区域内的用户，减少交通事故的发生，提供交通效率，有可以减少了空口发送消息的负担。

附图说明

图1现有的SAE***架构图；

图2本发明的架构图；

图3本发明的实施例一的示意图；

图4本发明的实施例二的示意图；

图5本发明的实施例三的示意图；

图6本发明的装置示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请做进一步详细说明。

图2为本发明的架构图。

V2X通信一般都包含了上行传输和下行传输。上行传输是指UE发送V2X消息给V2X应用层，下行传输是指V2X应用层发送V2X消息给UE。上行传输是UE通过基站发送V2X消息给V2X服务器201。下行采用了广播组播的机制，V2X服务器201产生的V2X消息，发送消息给广播模块202，广播模块202发送V2X消息给基站，然后基站发送给UE。如果V2X消息需要多个基站下广播，则广播模块发送消息给多个基站。

图3为本发明的第一个实施例。图3描述了V2X服务器根据UE的汇报，确定广播的区域，此处UE是指汇报V2X消息给V2X服务器的设备，V2X服务器决定要把该UE汇报的V2X消息，或者结合其他UE的汇报，服务器保存的信息，产生一个下行的V2X消息，发送给该UE周围的装备了V2X功能的其它UE。

步骤301：UE发送消息给V2X服务器。

该消息是应用层消息。一般是通过用户平面发送给V2X服务器。UE可以汇报下面的信息的一种或者多种:

V2X消息的类型或者消息名称。V2X消息有多种，应用于不同的场景。用消息的类型或者名称来标识V2X消息。

UE的位置信息，位置信息可以包含下面的一个或者几个信息：

位置信息设置成服务小区的唯一小区标识ECGI；

位置信息设置成GPS位置信息，如果UE配置了GPS，可以把GPS信息汇报给V2X服务器；

位置信息设置成UE的服务小区所在的服务区域标识SAI；UE从小区的广播消息中得到该小区属于的SAI。

消息还可以包含

邻近小区的信息，UE汇报服务小区的邻近小区的唯一标识ECGI给V2X服务器。该小区标识列表可以帮助V2X服务器确定V2X消息广播的范围。

V2X消息对应的事件发生的时间。这个时间是V2X事件发生的时间。根据该时间，V2X服务器可以判断不同UE汇报的V2X事件是同一个事件，还是不同的事件。例如，如果UE汇报的位置信息是ECGI，该范围比较大，如果同一个小区有两个UE都汇报了同样的V2X消息，则应用服务器不好区分该V2X事件是同一个事件，还是不同的事件。根据事件发生的时间，V2X服务器可以做出更准确的判断，并且可以把V2X事件在下行消息中通知给相应的UE。

步骤302：V2X服务器发送业务开始消息给BMSC。

V2X服务器收到UE的汇报，根据UE的汇报确定是否要把V2X消息对应的事件发送给其它的用户。确定的方法要参考UE汇报的信息，和一些预存的信息。

如果V2X服务器收到UE的位置信息设置成服务小区的唯一标识，V2X业务的类型属于基于位置广播的业务类型，V2X服务器根据预存的信息和UE汇报的服务小区的标识，确定要广播的范围，例如V2X服务器预先保存了小区间的拓扑关系，知道某一个小区的周围部署了哪些小区，根据UE汇报的服务小区，找到该小区的邻近小区，确定V2X消息需要在该服务小区和邻近的一组小区内广播。V2X服务器发送业务开始消息给BMSC，消息携带小区标识列表。该小区列表指示了业务需要在相应的小区内广播。

如果V2X服务器收到UE的位置信息设置成GPS位置信息，V2X业务的类型属于基于位置广播的业务类型，V2X服务器根据预存的信息和UE汇报的GPS位置信息，确定要广播的范围，例如V2X服务器预先保存了小区的GPS位置信息，根据UE汇报的事件发送的位置，找到该位置的小区和邻近的消息，确定V2X消息需要在该服务小区和邻近的一组小区内广播。V2X服务器发送业务开始消息给BMSC，消息携带小区标识列表。该小区列表指示了业务需要在相应的小区内广播。

如果V2X服务器收到UE的位置信息设置成SAI或者其它的V2X服务范围的标识，则V2X服务器确定要广播的范围为整个SAI或者V2X服务范围。V2X服务器发送业务开始消息给BMSC，消息携带SAI的标识或者V2X服务范围的标识。该SAI标识指示了业务需要在SAI(或者V2X服务范围标识)对应的小区内广播。每个小区都被分配了一个SAI(或者V2X服务范围标识)，根据SAI的标识(或者V2X服务范围标识)，可以找到一组对应的小区。

如果V2X服务器收到UE汇报的邻近小区标识，结合UE汇报的其它信息，例如UE的服务小区的标识，或者/和UE的GPS位置信息，V2X服务器可以确定V2X消息需要在哪些小区内广播。UE汇报的邻近小区的信息，可以减少V2X服务器预先保存的信息，例如V2X服务器不需要知道小区的拖布结构，不需要保存每个小区的GPS位置信息。

如果V2X服务器收到UE汇报的V2X对应的事件发生的时间，V2X可以确定唯一的V2X事件。例如在一条道路上发生了两起撞车事件，距离比较进，处于同一个小区，但是发生的时间不一样，如果UE没有汇报事件发生的时间，多个UE都上报了该小区发生了撞车事件，则V2X判断是发生了一个撞车事件。如果UE汇报了事件发生的时间，根据时间的不同，V2X可以判断UE汇报的是两个事件。

消息描述：V2X服务器发送的业务开始消息包含下面的信息：

V2X消息的类型或者V2X根据位置广播的指示信息；V2X消息有多种，V2X消息的类型用来标识V2X的类别。

V2X承载的TGMI，TMGI是用来标识eMBMS业务或者承载的唯一标识。

V2X业务范围，即eMBMS的广播的范围。广播的范围可以设置成下面的一个或者多个信息：

业务范围可以设置成一组小区标识的列表，例如EGCI列表。

业务范围可以设置成一组服务区域标识的列表，例如SAI列表。

步骤303：BMSC发送业务开始消息给核心网。业务开始的消息包含业务的标识TMGI，业务广播的范围，业务的质量要求。核心网收到请求后，可以发送业务开始响应消息给BMSC。这里核心网可以包含网关和移动管理实体MME。BMSC首先把消息发送给网关，网关再发送业务开始消息给MME。

步骤304：核心网发送业务开始消息给MCE。业务开始的消息包含业务的标识TMGI，业务范围，业务的质量要求。MCE决定使用MBSFN模式还是单小区点对多点的广播。然后发送业务开始消息给基站。如果能在至少一个基站上建立MBMS承载，MCE发送业务开始响应给MME。

步骤305：MCE发送业务开始消息给基站。业务开始的消息包含至少业务的标识TMGI，业务范围，业务的质量要求。

步骤306：基站发送业务开始消息给UE。

至此，实施例一结束。

图4为本发明的第二个实施例。图4描述了MCE根据V2X的位置信息，确定广播的区域。UE汇报位置信息给V2X服务器，V2X服务器决定要把该UE汇报的V2X消息，或者结合其他UE的汇报，服务器保存的信息，产生一个下行的V2X消息，发送给该UE周围的装备了V2X功能的其它UE。

步骤401：UE发送消息给V2X服务器。

该消息是应用层消息。UE可以汇报下面的信息的一种或者多种:

V2X消息的类型，

UE的位置信息设置成服务小区的唯一标识ECGI；

UE的位置信息设置成GPS位置信息，如果UE配置了GPS，可以把GPS信息汇报给V2X服务器；

UE的位置信息设置成UE的服务小区所在的服务区域标识，例如SAI；

消息还可以包含下面的信息

邻近小区的信息，UE汇报服务小区的邻近消息的唯一标识EGCI给V2X服务器。该小区标识列表可以帮助V2X服务器确定V2X消息广播的范围。

V2X消息对应的事件发生的时间。根据该时间，V2X服务器可以判断不同UE汇报的V2X事件是同一个事件，还是不同的事件。

步骤402：V2X服务器发送业务开始消息给BMSC。

如果V2X服务器收到UE的位置信息设置成GPS位置信息，V2X业务的类型属于基于位置广播的业务类型，V2X服务器把GPS位置信息发送给BMSC。

如果V2X服务器收到UE的位置信息设置成SAI，则V2X服务器确定要广播的范围为整个SAI。V2X服务器发送业务开始消息给BMSC，消息携带SAI的标识。该SAI标识指示了业务需要在SAI对应的小区内广播。每个小区都被分配了一个SAI，根据SAI的标识，可以找到一组对应的小区。

如果V2X服务器收到UE汇报的邻近小区标识，结合UE汇报的其它信息，V2X服务器可以确定V2X消息需要在哪些小区内广播。UE汇报的邻近小区的信息，可以减少V2X服务器预先保存的信息。

消息描述：V2X服务器发送的业务开始消息包含下面的信息：

V2X消息的类型

V2X承载的TGMI

业务范围设置成一组小区标识的列表，例如EGCI列表。

业务范围设置成一组服务区域标识的列表，例如SAI列表。

业务范围设置成GPS位置信息。该信息指示了V2X事件发送的GPS位置。还可以包含一个范围信息，在该GPS位置周围多少距离的范围内，都需要广播该V2X信息，例如包含半径，在GPS位置周围，半径指示的圆圈内都需要广播该V2X信息。

步骤403：BMSC发送业务开始消息给核心网。业务开始的消息包含业务的标识TMGI，业务广播的范围，业务的质量要求。核心网收到请求后，可以发送业务开始响应消息给BMSC。这里核心网可以包含网关和移动管理实体MME。BMSC首先把消息发送给网关，网关再发送业务开始消息给MME。

本步骤的业务开始消息包含下面的信息：

V2X消息的类型

V2X承载的TGMI

V2X业务范围，即eMBMS的广播的范围。广播的范围可以设置成

下面的一个或者多个信息：

业务范围设置成一组小区标识的列表，例如EGCI列表。

业务范围设置成一组服务区域标识的列表，例如SAI列表。

步骤404：核心网发送业务开始消息给MCE。如果能在至少一个基站上建立MBMS承载，MCE发送业务开始响应给MME。

本步骤的业务开始消息包含下面的信息：

V2X消息的类型

V2X承载的TGMI

业务范围设置成一组小区标识的列表，例如EGCI列表。

业务范围设置成一组服务区域标识的列表，例如SAI列表。

MCE收到消息后，根据V2X消息的类型，知道该V2X消息是基于位置广播的类型。MCE确定需要广播的范围，例如在哪些消息来广播V2X消息。为了做出判断，MCE需要知道基站的GPS位置信息，该信息可以通过实施例三的过程得到，或者通过操作维护节点预先配置在MCE上面。MCE收到业务开始包含的位置信息设置成GPS信息，MCE可以根据基站的GPS位置信息，范围信息，确定要把业务开始消息发送给哪些基站。MCE已经得到了基站汇报的小区信息，根据业务开始里面包含的位置信息，和MCE已经得到的信息，MCE最终确定一个小区的列表。该列表指示了在哪些小区需要广播V2X消息。

步骤405：MCE发送业务开始消息给基站。

MCE发送的业务开始消息包含:

业务标识TMGI；

业务范围信息，可以设置成小区唯一标识列表，该列表指示了在哪些小区需要广播V2X消息。

业务的质量参数。

如果MCE决定使用MBSFN模式，业务范围设置成MBSFN area标识。如果MCE决定使用单小区点对多点的方式，业务范围设置成小区标识的列表。

步骤406：基站发送业务开始消息给UE。

以上，实施例二结束。

实施例三：

步骤501：基站发送M2建立请求消息给MCE。

消息包含基站的标识，基站上小区的信息。消息还包含基站的位置信息，例如GPS位置信息，还可以包含基站的半径信息。根据GPS位置信息和基站的半径信息，MCE可以明确知道基站的位置和大小。

步骤502：MCE发送M2建立响应消息给基站。

消息至少包含MCE的标识，还可以包含MCE为基站配置的MBMS的广播信息。

以上，实施例三结束。

本发明的第四个实施例还提供了一种V2X服务器，如图6所示，该V2X服务新包括：

接收模块，用于获取终端UE的位置信息和V2X消息的类型；

业务区域确定模块，用于确定广播V2X消息的业务区域；；

该V2X服务器中各个模块的具体处理过程参见上述其它实施例。

本发明的第五个实施例还提供了一种MCE，如图6所示，该MCE包括：

接收模块，用于获取终端UE的位置信息和V2X消息的类型；

业务区域确定模块，用于确定广播V2X消息的业务区域；

该MCE中各个模块的具体处理过程参见上述其它实施例

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种发送车到任意设备的通信V2X的方法，其特征在于，包括：

广播组播业务MBMS中心控制节点MCE获取终端UE的位置信息和V2X消息的类型，所述MCE确定广播V2X消息的业务区域；

MCE将所述业务区域发送给所述业务区域内的基站，以便所述基站发送所述V2X消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，广播组播业务MBMS中心控制节点MCE获取终端UE的位置信息，步骤：

所述MCE接收V2X服务器和BMSC转发的来自UE的所述UE的位置信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述UE的位置信息包括：UE的地理位置信息和/或UE所在的小区信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MCE确定广播V2X消息的业务区域，包括：

所述MCE根据基站的位置信息确定所述业务区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站的位置信息是通过操作维护预先配置的或者通过X2接口建立过程得到的。

6.一种发送车到任意设备的通信V2X消息的方法，其特征在于，包括：

V2X服务器接收UE的位置信息；

V2X服务器决定V2X消息广播V2X消息的业务区域，将所述业务区域发送给所述业务区域内的基站，以便所述基站发送所述V2X消息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述UE的位置信息包括：UE的地理位置信息和/或UE所在的小区信息。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，V2X服务器接收所述UE发送的汇报时间信息，根据所述时间信息判断至少两个V2X事件是同一起事件还是不同的事件。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述业务区域发送给所述业务区域内的基站，包括：

所述V2X服务器通过BMSC、核心网、和MCE将业务开始消息发送给发送给所述业务区域内的基站，其中，所述业务开始消息包含所述业务区域。

10.一种V2X服务器，其特征在于，该V2X服务器包括：

接收模块，用于获取终端UE的位置信息和V2X消息的类型；

业务区域确定模块，用于确定广播V2X消息的业务区域；；

11.一种中心控制节点MCE，其特征在于，该MCE包括：

接收模块，用于获取终端UE的位置信息和V2X消息的类型；

业务区域确定模块，用于确定广播V2X消息的业务区域；

发送模块，用于和所述基站建立的增强型多媒体广播多播eMBMS承载，以便所述基站发送所述V2X消息。