CN107306447B - 车辆间直接通信的功率控制的方法、装置和设备 - Google Patents

车辆间直接通信的功率控制的方法、装置和设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种车辆间直接通信的功率控制方法、装置和设备，该申请在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况下，包括：对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率P′SA；根据指定的比例值k，进一步压缩所述P′SA，将压缩后的功率PSA分配给SA控制信道的发射；将受限的最大发射功率PCMAX减去PSA后得到剩余功率PData，将PData分配给数据信道的发射。本发明可以在功率受限的情况下提高数据传输效率。

Description

车辆间直接通信的功率控制的方法、装置和设备
技术领域
本申请涉及车联网技术领域，尤其涉及一种车辆间直接通信的功率控制的方法、装置和设备。
背景技术
车联网技术中，车辆间直接通信与现有的用于公共安全的发现与通信的终端直通技术相类似，区别在于车辆间直接通信的场景中，用户数量较多，移动速度较高，因此通信环境更加复杂。
车辆间直接通信技术中，资源分配是以资源池的形式进行的。资源池是周期性配置的，每个资源池周期内，包含有起资源控制作用的调度分配(SA，SchedulingAssignment)资源池(SA pool，简称为SA)和相应的数据资源池(Data pool)。SA和Datapool的传输归属于各自的物理信道，即SA在SA控制信道传输，Data在数据信道传输。SA控制资源指示相应的数据的位置和处理方式，处理中接收端通过盲检处理方式解码SA控制信息，根据解码结果解出相应的数据。
车辆间直接通信一般分为城市密集环境和高速公路稀疏环境。
城区密集环境下，资源池周期范围内车辆数量较多，在交通拥堵情况下尤其如此。由于现有的资源分配沿用随机分配方式，容易导致资源分配时资源位置不够产生的资源冲突，从而导致干扰等问题，因此需要采用降低发射功率的功率控制策略。
高速公路稀疏环境下，资源池周期范围内车辆运行速度快，车辆间产生的相对速度较大，容易增加多普勒效应，导致***的频偏等问题。同时，由于车辆间的距离较大，信息传输距离相应增加。因此需要采用增加发射功率的功率控制策略。
现有技术中，SA控制资源和数据资源池的周期中包含多个子帧。SA和数据的资源分配主要是时分复用模式(TDM)资源分配方式，SA控制资源和数据在不同的子帧中配置。车联网***通过由基站配置或者车辆预先配置的方式，让车辆知道其附近车辆的发射功率配置情况。在基站配置模式中，基站基于网络设置发射功率。在车辆预先配置模式中，由于没有网络辅助，通过解码SA控制资源的盲检处理可以扫描到资源池，设置发射功率。
现有技术中，SA控制资源池和数据资源池的周期中包含多个子帧。为了解决城市车辆密集区域的资源紧张问题，除了现有的SA和数据的资源分配以TDM时分方式进行资源分配外，目前也允许采用频分多路复用(FDM)方式的资源分配。也就是说，现有技术中，SA和数据既可以在不同的子帧中配置，也可以在相同的子帧中配置。
与LTE通信***中容易出现上行功率受限的场景类似，车辆间直接通信***中，SA控制资源和数据资源的传输也存在功率受限场景。如果允许多载波场景，由于SA控制资源和数据资源的传输使用了多个载波，对车辆用户的功率消耗比较大，功率受限的问题也会经常出现。
在现有LTE***中，终端直通技术中只是公开了在一个载波的情形下，在不同子帧上进行用户的SA控制资源和数据资源传输的功率问题。没有公开在相同子帧上进行用户的SA控制资源和数据资源传输的功率问题。也没有公开多个载波情形下的SA控制资源和数据资源传输的功率问题。上述情况下，如果出现功率受限的问题，功率压缩如何进行，是一个需要解决的问题。
现有的车辆间直接通信***中，功率受限下的功率控制方法是沿用了传统的LTE上行链路的控制信道与数据信道的功率压缩机制。即，首先根据功率比例因子压缩控制信道的发射功率，再将剩余的功率分配给数据信道。其优点是实现起来比较简单，不需要在标准化上考虑太多的因素。但缺点是没有考虑到控制信道与数据信道的发射功率之间压缩配置的是否合理。现有技术只考虑控制信道的优先功率压缩，这同时也意味着数据信道的功率被最小化。实际情况下，从***性能的角度考虑，需要合理地分配功率受限下的控制信道和数据信道的发射功率。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种车辆间直接通信的功率控制方法、装置及设备，以在功率受限的情况下提高数据传输效率。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆间直接通信的功率控制方法，在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况下，包括：
对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率PS′A；
根据指定的比例值k，进一步压缩所述PS′A，将压缩后的功率PSA分配给SA控制信道的发射；
将受限的最大发射功率PCMAX减去PSA后得到剩余功率PData，将PData分配给数据信道的发射。
在一种优选实施例中，所述在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况，具体为：车辆间直接通信的SA控制信道和数据信道在同一个载波上同时传输，且用户传输功率受限的情况。
在一种优选实施例中，所述指定的比例值k为在基站上预先配置的比例值k；
该方法进一步包括：预先与基站建立通信连接，从基站获取所述指定的比例值k。
在一种优选实施例中，所述指定的比例值k与所述SA控制信道和数据信道所在的载波对应配置；
该方法从基站获取所述指定的比例值k，具体包括：确定所述SA控制信道和数据信道所在的载波，从基站获取该载波对应的所述指定的比例值k。
在一种优选实施例中，所述指定的比例值k与所述SA控制信道和数据信道所在的载波对应配置，具体包括：每个载波对应配置一个所述指定的比例值k；或者二个以上的载波对应配置同一个所述指定的比例值k。
在一种优选实施例中，所述对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率PS′A，具体包括：
按照预先配置的功率比例因子，压缩所述SA控制信道的发射功率，得到功率PS′A。
在一种优选实施例中，所述指定的比例值k的取值范围为0＜k≤1，且该比例值k的取值与车辆当前所在区域的车辆密集程度正相关。
在一种优选实施例中，该方法进一步包括：确定所述指定的比例值k，具体包括：
预先设置车辆密集程度从稀疏到密集的n个取值区域，所述n≥2，每个取值区域都对应一个k的取值，且所述从稀疏到密集的n个取值区域对应的k值为从小到大；
在执行所述功率控制方法时，确定车辆当前所处区域的车辆密集程度，判断该车辆密集程度所落入的取值区域，将该取值区域对应的k值作为所述指定的比例值k。
一种车辆间直接通信的功率控制装置，包括：
第一功率模块，用于在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况下，对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率PS′A；
第二功率模块，用于根据指定的比例值k，进一步压缩所述PS′A，将压缩后的功率PSA分配给SA控制信道的发射；
第三功率模块，用于将受限的最大发射功率PCMAX减去PSA后得到剩余功率PData，将PData分配给数据信道的发射。
一种通信终端设备，包括上述的车辆间直接通信的功率控制装置。
与现有技术相比，本发明给出一种车联网中车辆间直接通信的功率控制的方法、装置和设备，本发明可以解决在各个信道之间的功率大小以及分配的问题，进而解决车辆间直接通信的传输功率受限的问题。具体是在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况下，对SA控制信道的发射功率进行二次功率压缩，即首先进行第一次功率压缩得到功率PS′A；然后根据指定的比例值k，进一步对所述PS′A进行第二次功率，将压缩后的功率PSA分配给SA控制信道的发射；最后将受限的最大发射功率PCMAX减去PSA后得到剩余功率PData，将PData分配给数据信道的发射。采用本发明的功率控制方法，可以解决用户的功率受限的情况下，最大程度地保证数据的传输，提高数据传输效率。
附图说明
图1为本发明所述车辆间直接通信的功率控制的方法的一种流程示意图；
图2为本发明所述车辆间直接通信的功率控制装置的一种组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明的技术方案，主要是对于SA控制信道和数据共享信道(在本文中简称为数据信道)在同一子帧上同时传输的场合下的一种功率控制方案。
本发明的核心思想是，如果在一定的时间内(子帧或时隙)，SA控制信道和数据信道在同一个载波上同时传输，如果此时用户传输功率受限的话，可以进行一定程度的功率压缩，使得总的发射功率不会超过用户的最大允许值。由于载波上可能有SA控制信道和数据信道共存，因此可以进行多次功率压缩，进而解决用户功率受限的问题。
图1为本发明所述车辆间直接通信的功率控制的方法的一种流程示意图。参见图1，该方法在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况下，包括：
步骤101、对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率PS′A，这时第一次功率压缩。
具体的，所述在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况，具体为：车辆间直接通信的SA控制信道和数据信道在同一个载波上同时传输，且用户传输功率受限的情况。
所述对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率PS′A，具体包括：按照预先配置的功率比例因子，压缩所述SA控制信道的发射功率，压缩后的功率值2为PS′A。所述功率比例因子由***预先配置好，存储在通信终端设备或下发到通信终端设备中。
步骤102、根据指定的比例值k，进一步压缩所述PS′A，将压缩后的功率PSA分配给SA控制信道的发射，这是第二次功率压缩。
所述指定的比例值k的取值范围是0＜k≤1，所述PSA＝k*PS′A。
在一种优选实施例中，所述指定的比例值k为在基站上预先配置的比例值k，由于本发明的功率控制方法主要是在通信终端侧，因此该方法进一步包括：预先与基站建立通信连接，从基站获取所述指定的比例值k。
所述指定的比例值k和信道所占资源数的大小等因素有关，可以与所述SA控制信道和数据信道所在的载波对应配置；该方法从基站获取所述指定的比例值k，具体包括：确定所述SA控制信道和数据信道所在的载波，从基站获取该载波对应的所述指定的比例值k。
所述指定的比例值k与所述SA控制信道和数据信道所在的载波对应配置，具体包括：每个载波对应配置一个所述指定的比例值k；或者二个以上的载波对应配置同一个所述指定的比例值k。
所述比例值k的取值方法如下：
k的取值取决于车辆所处的地理环境，即城市密集环境和高速公路稀疏环境。在城市密集环境下，为避免资源分配时容易产生资源冲突导致干扰的问题，需要降低发射功率。在高速公路稀疏环境下，车辆运行速度快，为了解决车辆间相对速度较大引起的高多普勒效应问题，需要增加发射功率。因此本发明中，所述指定的比例值k的取值范围为0＜k≤1，且该比例值k的取值与车辆当前所在区域的车辆密集程度正相关。
本发明所述的指定的比例值k的确定方法为：预先设置车辆密集程度从稀疏到密集的n个取值区域，所述n≥2，每个取值区域都对应一个k的取值，且所述从稀疏到密集的n个取值区域对应的k值为从小到大；
在执行所述功率控制方法时，确定车辆当前所处区域的车辆密集程度，判断该车辆密集程度所落入的取值区域，将该取值区域对应的k值作为所述指定的比例值k。
更为具体的确定方式如下：
首先，基站中事先将车辆分布的稀疏程度分为由稀疏到密集的n个取值区域，其中n≥2，其值由基站侧确定。该区域对应0＜k≤1的k值的从小到大的取值范围，对应由稀疏到密集的取值。
其次，基站通过车辆上报给基站的地理位置信息获取车辆的运行速度信息。该地理位置信息主要包括车辆所处位置的经度和纬度、车辆运行速度等反应车辆地理位置的信息。
再次，由于车辆运行速度的高低程度与地理环境中车辆周边环境的分布密度的稀疏程度相关，因此，基站根据当前车辆的运行速度信息确定该车辆处在所述n个取值区域中的哪个取值区域，并根据该取值区域确定对应的k值的取值。车辆运行速度低时k值的取值较小，车辆运行速度高时k值的取值较大。
最后，明确k值后，基站通过RRC信令、广播信道或者DCI控制信道等通信方式，将k值配置给车辆。
步骤103、将受限的最大发射功率PCMAX减去PSA后得到剩余功率PData，其中PCMAX是最大发射功率，将PData分配给数据信道的发射。
与上述方法相对应，本发明还公开了一种车辆间直接通信的功率控制装置，用于执行上述功率控制方法中的任一个实施例。图2为本发明所述车辆间直接通信的功率控制装置的一种组成示意图，参见图2，该装置包括：
第一功率模块201，用于在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况下，对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率PS′A；
第二功率模块202，用于根据指定的比例值k，进一步压缩所述PS′A，将压缩后的功率PSA分配给SA控制信道的发射；
第三功率模块203，用于将受限的最大发射功率PCMAX减去PSA后得到剩余功率PData，将PData分配给数据信道的发射。
本发明还公开了一种通信终端设备，包括上述图2实施例所述的车辆间直接通信的功率控制装置的任一个实施例。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述各实施例的功能模块可以位于一个终端或网络节点，或者也可以分布到多个终端或网络节点上。
另外，本发明的每一个实施例可以通过由数据处理设备如计算机执行的数据处理程序来实现。显然，数据处理程序构成了本发明。此外，通常存储在一个存储介质中的数据处理程序通过直接将程序读取出存储介质或者通过将程序安装或复制到数据处理设备的存储设备(如硬盘和或内存)中执行。因此，这样的存储介质也构成了本发明。存储介质可以使用任何类型的记录方式，例如纸张存储介质(如纸带等)、磁存储介质(如软盘、硬盘、闪存等)、光存储介质(如CD-ROM等)、磁光存储介质(如MO等)等。
因此本发明还公开了一种存储介质，其中存储有数据处理程序，该数据处理程序用于执行本发明上述方法的任何一种实施例。
另外，本发明所述的方法步骤除了可以用数据处理程序来实现，还可以由硬件来实现，例如，可以由逻辑门、开关、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等来实现。因此这种可以实现本发明所述方法的硬件也可以构成本发明。
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 (8)

1.一种车辆间直接通信的功率控制方法，其特征在于，在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况下，包括：
对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率P′SA；
根据指定的比例值k，进一步压缩所述P′SA，将压缩后的功率PSA分配给SA控制信道的发射；所述指定的比例值k的取值范围为0＜k≤1，且该比例值k的取值与车辆当前所在区域的车辆密集程度正相关；
将受限的最大发射功率PCMAX减去PSA后得到剩余功率PData，将PData分配给数据信道的发射。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况，具体为：车辆间直接通信的SA控制信道和数据信道在同一个载波上同时传输，且用户传输功率受限的情况。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述指定的比例值k为在基站上预先配置的比例值k；
该方法进一步包括：预先与基站建立通信连接，从基站获取所述指定的比例值k。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述指定的比例值k与所述SA控制信道和数据信道所在的载波对应配置；
该方法从基站获取所述指定的比例值k，具体包括：确定所述SA控制信道和数据信道所在的载波，从基站获取该载波对应的所述指定的比例值k。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述指定的比例值k与所述SA控制信道和数据信道所在的载波对应配置，具体包括：每个载波对应配置一个所述指定的比例值k；或者二个以上的载波对应配置同一个所述指定的比例值k。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率P′SA，具体包括：
按照预先配置的功率比例因子，压缩所述SA控制信道的发射功率，得到功率P′SA。
7.一种车辆间直接通信的功率控制装置，其特征在于，包括：
第一功率模块，用于在车辆间直接通信传输信道中用户传输功率受限的情况下，对SA控制信道的发射功率进行功率压缩，得到功率P′SA；
第二功率模块，用于根据指定的比例值k，进一步压缩所述P′SA，将压缩后的功率PSA分配给SA控制信道的发射；所述指定的比例值k的取值范围为0＜k≤1，且该比例值k的取值与车辆当前所在区域的车辆密集程度正相关；
第三功率模块，用于将受限的最大发射功率PCMAX减去PSA后得到剩余功率PData，将PData分配给数据信道的发射。
8.一种通信终端设备，其特征在于，包括如权利要求7所述的车辆间直接通信的功率控制装置。
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