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用于与其他车辆传送消息并且适配物理层配置的车辆、网络实体、装置、方法和计算机程序

摘要

实施例涉及用于与其他车辆传送消息并且用于适配物理层配置的车辆、网络实体、装置、方法和计算机程序。用于车辆(300;300a;300b;300c;300d)并且用于与移动通信系统(500)中的其他车辆传送消息的方法(10)包括:使用移动通信系统(500)的第一物理层配置来传送(12)广播消息。方法(20)进一步包括:使用移动通信系统(500)的第二物理层配置来传送(14)非广播消息。

著录项

  • 公开/公告号CN113259406A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-13

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 大众汽车股份公司;

    申请/专利号CN202110181611.0

  • 发明设计人 E·齐林斯基;S·施米茨;

    申请日2021-02-10

  • 分类号H04L29/08(20060101);H04W4/06(20090101);H04W4/12(20090101);H04W4/46(20180101);

  • 代理机构72001 中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人浩路;周学斌

  • 地址 德国沃尔夫斯堡

  • 入库时间 2023-06-19 12:11:54

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于与其他车辆传送消息并且用于适配物理层配置的车辆、网络实体、装置、方法和计算机程序,更具体地但不排他地涉及一种用于在无线系统中使用不同物理层配置来传送广播和非广播消息的概念。

背景技术

移动设备之间的直接通信(也被称为设备到设备(D2D)、车辆到车辆(V2V)或汽车到汽车通信(C2C))已经成为新一代移动通信系统的开发下的特征。通过使得能够实现车辆之间的直接通信,可以以低等待时间来实现消息交换。与此同时,在车辆之间传送的数据量也在增加。例如,在车辆之间共享传感器数据可能会生成高负载。

文档WO 2018/176059 A1描述了用于无线通信的方法、系统和设备。用户设备(UE)(例如,被配置成用于无线通信的领导成排车辆(lead platooning vehicle))可以确定针对成排车辆群组的通信资源要求。该通信资源要求可以至少部分地基于形成成排车辆群组的多个车辆、以及至少一部分车辆处的通信范围。UE可以至少部分地基于所标识的通信资源要求来标识对用于在成排车辆群组中进行车辆间通信的时间-频率无线电资源的分配。UE可以向成排车辆群组传输时间-频率无线电资源分配的指示。

文档US 2018/0227882 A1公开了一种用于用户设备(UE)设备使用设备到设备(D2D)长期演进(LTE)网络来执行通信的方法、装置和系统。该方法包括:确定在一区域中进行通信的D2D设备,确定是否要传输D2D数据,确定用于传输D2D数据的一个或多个资源集,以及使用所确定的一个或多个资源集来传输D2D数据。

文档EP 3 358 898 A1涉及用于分配传输资源以及用于移动收发器的装置、方法和计算机程序。一种用于移动通信系统的移动收发器的装置包括收发器模块,该收发器模块被配置成从移动通信系统的基站收发器接收控制信息,并且与移动通信系统的另一个移动收发器进行通信。该装置进一步包括被配置成控制收发器模块的控制模块。该控制模块被进一步配置成:使用收发器模块来接收与第一资源池有关的信息和与第二资源池有关的信息。该控制模块被进一步配置成:使用收发器模块与另一个移动收发器进行通信,该收发器模块使用无速率代码对数据进行编码以用于在第二资源池的资源上传输。实施例可以减轻针对直接通信的“半双工”问题。

存在一种用于车辆间消息通信的改进概念的需要。

该需要由所附独立权利要求来解决。

实施例基于如下发现:在车辆之间传送的消息可能具有不同的性质。例如,可以以广播方式来传送基本安全性消息(BSM),即它们基本上对发射器的某个周围区域中的所有车辆进行寻址(address)。其他消息(诸如,传感器共享数据消息)可能仅对一个车辆或车辆群组进行寻址,并且它们可能与车辆的某个周围区域中的所有车辆无关。由于这些消息的不同性质,可以使用针对消息的性质而定制的不同物理层配置。例如,传感器共享数据消息可以对在排中一起行进的群组中的车辆进行寻址。这些车辆彼此之间的相对速度预期会小于沿其他路径(例如,在相反的方向上)行进的车辆的相对速度。

发明内容

实施例提供了一种用于车辆并且用于与移动通信系统中的其他车辆传送消息的方法。该方法包括:使用移动通信系统的第一物理层配置来传送广播消息。该方法进一步包括:使用移动通信系统的第二物理层配置来传送非广播消息。针对广播和非广播消息使用不同的物理层配置可以增加通信效率。不同的物理层配置可以在一个载波上,或者可以在多个载波上。实施例可以使得能够实现用于传送非广播消息的机制,该机制利用了与其传送消息的车辆的无线电环境的共同属性。

例如,第一和第二物理层配置可以使用不同的子载波间隔。子载波间隔可以确定无线通信的频谱效率和多普勒鲁棒性。针对消息性质定制子载波间隔可以允许在多普勒鲁棒性与频谱效率之间实现更好的折衷。

第一物理层配置可以允许比第二物理层配置更鲁棒的数据传输。实施例可以使得能够实现针对广播消息的鲁棒消息传输,但是使得能够实现针对非广播消息的更加频谱高效且鲁棒的通信。例如,可以利用非广播消息的已知特性(例如,较低的多普勒偏移)来使得能够同时实现高频谱效率和鲁棒性。

在一些实施例中,非广播消息可以包括增强服务消息、车辆的共享传感器数据、或与车辆的远程驾驶有关的信息。由于这种消息所寻址的车辆数量低于广播消息所寻址的车辆数量,因此可以针对更小的接收者群组来定制物理层配置,因此使得物理层配置在频谱上更高效。

例如,非广播消息可以包括:在一排车辆内共享的增强服务消息或传感器数据。在一排车辆中,车辆一起行进,并且它们彼此之间的相对速度以及因此多普勒偏移低于关于迎面而来的车辆的相对速度和多普勒偏移。因此,用于排内通信的物理层配置可以是鲁棒的,而不必考虑大的多普勒偏移,由此可以例如通过使用较低的子载波间隔来增加频谱效率。

在一些实施例中,广播消息是基本安全性消息,并且非广播消息是增强服务消息。实施例可以使得能够针对基本安全性消息和增强服务消息的性质来定制物理层配置。

非广播消息可以在具有共同服务并且在共同路段上行进的车辆群组中传送。实施例可以利用群组中的车辆的共同属性。

实施例进一步提供了一种用于网络实体并且用于适配物理层配置以便在移动通信系统中的车辆当中传送非广播消息的方法。该方法包括:利用具有第一较低频谱效率的初始物理层配置来发起非广播消息的传送。该方法进一步包括:朝向第二较高频谱效率来适配初始物理层配置以获得第二物理层配置。实施例可以进一步使得能够实现物理层配置的适配,这可以进一步增加通信效率。

初始物理层配置的适配可以进一步基于以下各项的群组中的一个或多个元素:信道测量结果、天线能力、车辆速度、以及移动通信系统的拥塞情形。物理层配置因此可以被适配于通信参与者的当前情形和静态属性。

在一些实施例中,该适配可以包括将与物理层配置的适配有关的信息传送给车辆。实施例可以使得能够由每个车辆以分散的方式或者以集中的方式来执行该适配,例如由一个车辆或诸如基站或服务器之类的网络组件来执行。然后,可以在参与的车辆当中/向参与的车辆传送结果。

该适配可以是连续的过程,并且实施例可以使得能够实现连续的物理层适配。

例如,该适配可以基于来自多个车辆的多个适配提议,并且最鲁棒的提议被用于该适配。实施例可以使得能够以群组中的最弱车辆仍然能够正确地接收相应消息的方式来实现适配。

实施例进一步提供了一种具有程序代码的计算机程序,该程序代码用于当在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行该计算机程序时实行上述方法中的一个或多个。进一步的实施例是存储指令的计算机可读存储介质,该指令在被计算机、处理器或可编程硬件组件执行时使得计算机实现本文中描述的方法之一。

另一个实施例是一种用于车辆并且用于与移动通信系统中的其他车辆传送消息的装置。该装置包括被配置成在移动通信系统中进行通信的一个或多个接口。该装置进一步包括控制模块,该控制模块被配置成控制一个或多个接口,其中该控制模块被进一步配置成实行本文中描述的方法之一。包括该装置的实施例的车辆是另一个实施例。

实施例还提供了一种用于网络实体并且用于适配物理层配置以便在移动通信系统中的车辆当中传送非广播消息的装置。该装置包括被配置成在移动通信系统中进行通信的一个或多个接口。该装置进一步包括控制模块,该控制模块被配置成控制一个或多个接口,其中该控制模块被进一步配置成实行本文中描述的方法之一。一种网络实体(例如,包括这种装置的车辆、基站或服务器)是另一个实施例。包括这些组件中的两个或更多个的系统也是一实施例。

附图说明

将仅通过示例的方式并且参考附图、使用装置或方法或计算机程序或计算机程序产品的以下非限制性实施例来描述一些其他特征或方面,在附图中:

图1图示了用于车辆的方法的实施例的框图;

图2图示了用于网络实体的方法的实施例的框图;

图3图示了用于车辆的装置、用于网络实体的装置、以及系统的实施例的框图;以及

图4描绘了实施例中的利用自适应子载波间隔适配的场景;

图5描绘了实施例中的利用子载波间隔适配的另一个场景。

具体实施方式

现在将参考其中图示了一些示例性实施例的附图来更充分地描述各种示例性实施例。在附图中,为了清楚,可以扩大线、层或区域的厚度。可以使用断线、短划线或虚线来图示可选的组件。

因此,虽然示例性实施例能够有各种修改和替代形式,但是其实施例通过示例的方式在图中被示出并且将在本文中被详细地描述。然而,应当理解的是,不存在使示例性实施例限于所公开的特定形式的意图,而相反,示例性实施例要涵盖落入本发明的保护范围内的所有修改、等同方案和替代方案。相同的附图标记贯穿对图的描述指代相同或类似的元件。

如本文所使用的,术语“或”指代非排他性的“或”,除非以其他方式指示(例如,“要不然是”,或者“或可替换地”)。此外,如在本文中使用的那样,用来描述元件之间的关系的词应当被宽泛地解释成包括直接关系或中间元件的存在,除非以其他方式指示。例如,当元件被称为“连接”或“耦合”到其他元件时,该元件可以直接连接或耦合到其他元件或者可能存在中间元件。相比之下,当元件被称为“直接地连接”或“直接地耦合”到另一元件时,则不存在中间元件。类似地,诸如“之间”、“相邻”等词语应当以类似的方式来解释。

本文中所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的并且不意图限制示例性实施例。如本文所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”还意图包括复数形式,除非上下文以其他方式清楚地指示。将进一步理解的是,术语“包括”、“包括有”、“包含”或“包含有”当在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件或组件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其群组的存在或添加。

除非以其他方式定义,否则本文中所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是,术语(例如,在常用词典中定义的术语)应当被解释为具有与其在相关领域的情境中的含义一致的含义,并且将不会以理想化或过于正式的含义来解释,除非在本文中明确地这样定义。

图1图示了用于车辆的方法10的实施例的框图。方法10允许与移动通信系统中的其他车辆传送消息。该方法包括:使用移动通信系统的第一物理层配置来传送12广播消息,并且使用移动通信系统的第二物理层配置来传送14非广播消息。

在实施例中,物理层配置可以包括以下各项的群组中的一个或多个元素:时分双工方案、频分双工方案、码分双工方案、空分双工方案和正交频分复用方案。物理层配置可以包括至少一个正交频分复用(OFDM)组份。例如,物理层配置可以包括:关于针对正交频分复用组份的子载波带宽配置的信息。这种配置可以涉及进一步参数的指示或配置,例如符号持续时间、循环前缀持续时间、时间传输间隔(TTI)长度、子载波间隔等。物理层数据信道配置可以包括关于针对移动通信系统定义的参数集(numerology)的信息。

例如,第三代合作伙伴计划(3GPP)在表4.2.1中的其技术规范TS 38.211 V15.1.0中定义了所支持的传输参数集。如TS 38.211的表4.2-1给出的,支持多个OFDM参数集。如可以看出的,在根据参数μ给定的情况下,子载波带宽的不同选项是可用的。如相同TS中的另外部分所指示,μ还确定了多个另外的物理层参数,诸如每个时隙的OFDM符号的数量、针对正常循环前缀、以及替代地针对扩展的循环前缀的每个帧和子帧的时隙数量。在一些实施例中,第一和第二物理层配置使用不同的子载波间隔/参数集。例如,可以通过无线电资源控制(RRC)消息来配置物理层配置,在3GPP 5G/NR系统的情况下,这可以在TS 38.331中找到。

例如,在使用OFDM的无线通信中,针对服务质量和鲁棒性/稳定性的决定因素可以是子载波间隔(SCS)。示例可以在3GPP规范中和/或在IEEE(电气和电子工程师协会)802.11p中的汽车到汽车(C2C)中找到。随着SCS的增加,无线链路的鲁棒性(或稳定性)相对于移动收发器/车辆而增加(更高的多普勒/速度容差)。然而,增加的稳定性以减少的频谱效率为代价,这是因为子载波之间的频谱间隔不再能够用于数据传输,而是用作保护频带来补偿潜在的多普勒偏移。减少的频谱效率(降低的数据速率)还可能引起降低的服务质量。然而,尽管关于频谱效率可能期望低SCS,但是在高速/多普勒场景中,低SCS可能导致增加的分组丢失和降低的服务质量。实施例可以针对广播和非广播消息使用不同的配置。至少针对非广播消息,可以使用自适应物理层配置。例如,在3GPP系统中,SCS可以被配置成低但鲁棒(保守)的值。

图2图示了用于网络实体的方法20的实施例的框图。用于网络实体并且用于适配物理层配置以便在移动通信系统中的车辆当中传送非广播消息的方法20包括:利用具有第一较低频谱效率的初始物理层配置来发起非广播消息的传送,以及朝向第二较高频谱效率来适配24初始物理层配置以获得第二物理层配置。在实施例中,第一鲁棒配置可以从较低频谱效率被适配到较高频谱效率。这是可以实现的,这是因为针对非广播消息的无线电环境可能比针对广播消息的无线电环境更加可预测,这将在后续部分中更详细地阐述。

图3图示了用于车辆300的装置30和用于网络实体400的装置40的实施例的框图。图3进一步示出了包括装置30的实施例的车辆300的实施例(从装置30的角度来看,用虚线示出为可选的)。图3中还示出了包括装置40的实施例的网络实体400的实施例(从装置40的角度来看,用虚线示出为可选的)。又一个实施例是系统500,其至少包括车辆300和网络实体400的实施例。

在图3中,用于车辆300的装置30被配置成与移动通信系统500中的其他车辆传送消息。装置30包括:一个或多个接口32,其被配置成在移动通信系统500中进行通信。装置30进一步包括:控制模块34,其耦合到一个或多个接口32。控制模块34被配置成控制一个或多个接口32,并且实行本文中描述的方法10之一。这由图3中的装置30下面的序列图中的两个方法步骤12和14所示出。装置30被配置成使用第一物理层配置来传送广播消息,并且使用第二物理层配置来传送非广播消息。

图3进一步图示了用于网络实体400的装置40的实施例。装置40被配置成:适配物理层配置,以用于在移动通信系统500中的车辆300当中传送非广播消息。装置40包括:一个或多个接口42,其被配置成在移动通信系统500中进行通信。装置40进一步包括:控制模块44,其耦合到一个或多个接口42。控制模块44被配置成控制一个或多个接口42,并且实行本文中描述的方法20之一。这由图3中的装置40下面的序列图中的两个方法步骤22和24所指示。利用具有第一较低频谱效率的初始物理层配置来发起22非广播消息的传送,并且然后朝向第二较高频谱效率来适配24初始物理层配置以获得第二物理层配置。

例如,非广播消息可以是单播消息、群播(group-cast)消息或多播消息。单播消息是寻址到单个接收者的消息。多播消息是寻址到多个接收者的消息,其中该多个接收者可以例如通过对某个多播服务的订阅来确定。群播消息是传送到群组成员的消息。例如,排是一起行进的车辆群组。

在实施例中,一个或多个接口32、42可以对应于用于获得、接收、传输或提供模拟或数字信号或信息的任何部件,例如任何连接器、触点、引脚、寄存器、输入端口、输出端口、导体、通道等,其允许提供或获得信号或信息。接口可以是无线的或有线的,并且它可以被配置成与另外的内部或外部组件进行通信,即传输或接收信号、信息。一个或多个接口32、42可以包括另外的组件,以实现移动通信系统400中的相应通信,这些组件可以包括收发器(发射器和/或接收器)组件,诸如一个或多个低噪声放大器(LNA)、一个或多个功率放大器(PA)、一个或多个双工器(duplexer)、一个或多个天线共用器(diplexer)、一个或多个滤波器或滤波器电路、一个或多个转换器、一个或多个混频器、相应适配的射频组件等。一个或多个接口32、42可以耦合到一个或多个天线,这些天线可以对应于任何发射和/或接收天线,诸如喇叭天线、偶极天线、贴片天线、扇区天线等。天线可以以所定义的几何设置来布置,该几何设置诸如均匀阵列、线性阵列、圆形阵列、三角形阵列、均匀场天线、场阵列、其组合等。在一些示例中,一个或多个接口32、42可以用于传输或接收信息、或者传输和接收信息两者的目的,该信息诸如与能力、控制信息、有效载荷信息、应用要求、触发指示、请求、消息、数据分组、确认分组/消息等有关的信息。

如图3中所示,一个或多个接口32、42在装置30、40处耦合到相应的控制模块34、44。在实施例中,控制模块33、44可以使用一个或多个处理单元、一个或多个处理设备、用于处理的任何部件(诸如,处理器、计算机、或利用相应适配的软件而可操作的可编程硬件组件)来实现。换句话说,控制模块33、44的所描述的功能也可以用软件来实现,该软件然后在一个或多个可编程硬件组件上执行。这种硬件组件可以包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、微控制器等等。

在实施例中,通信(即,传输、接收或两者)可以直接地在车辆当中发生,和/或在移动收发器/车辆与网络组件/实体(例如,基础设施或移动收发器,例如基站、网络服务器、后端服务器等)之间发生。这种通信可以利用移动通信系统500。这种通信可以直接执行,例如借助于设备到设备(D2D)通信来执行,在车辆的情况下,该设备到设备(D2D)通信还可以包括车辆到车辆(V2V)或汽车到汽车(C2C)通信,并且可以使用移动通信系统500的规范来执行。

在实施例中,一个或多个接口32、42可以被配置成在移动通信系统500中进行无线通信。为了这么做,使用了无线电资源,例如频率、时间、代码和/或空间资源,它们可以被用于与基站收发器的无线通信以及用于直接通信。无线电资源的分配可以由基站收发器来控制,即确定哪些资源用于D2D而哪些资源不用于D2D。在这里以及在下文中,相应组件的无线电资源可以对应于可在无线电载波上想到的任何无线电资源,并且它们可以在相应载波上使用相同或不同的粒度。无线电资源可以对应于资源块(如LTE/LTE-A/非许可的LTE(LTE-U)中的RB)、一个或多个载波、子载波、一个或多个无线电帧、无线电子帧、无线电时隙、潜在地具有相应扩展(spreading)因子的一个或多个代码序列、一个或多个空间资源(诸如,空间子信道、空间预编码向量)、其任何组合等等。

例如,在直接蜂窝式车辆到任何事物(C-V2X)(其中V2X包括至少V2V、V2-基础设施(V2I)、V2-行人(V2P)等)中,根据3GPP Release(版本)14起的传输可以由基础设施来管理(在LTE中,所谓的模式3),或者在UE中运行(在LTE中,所谓的模式4)。

如图3中所示,移动通信系统500可以例如对应于第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化移动通信网络之一,其中术语“移动通信系统”与“移动通信网络”同义地使用。移动或无线通信系统500可以对应于第五代(5G或新型无线电(NR))移动通信系统,并且可以使用毫米波技术。移动通信系统可以对应于或者包括例如长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、高速分组接入(HSPA)、通用移动电信系统(UMTS)或UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)、演进的UTRAN(e-UTRAN)、全球移动通信系统(GSM)或增强型数据速率GSM演进(EDGE)网络、GSM/EDGE无线电接入网络(GERAN)、或者具有不同标准的移动通信网络,例如全球微波接入互操作性(WIMAX)网络IEEE 802.16或无线局域网(WLAN)IEEE 802.11,一般是正交频分多址(OFDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、码分多址(CDMA)网络、宽带CDMA(WCDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、空分多址(SDMA)网络等等。

服务提供可以由网络组件执行,该网络组件诸如基站收发器、中继站或UE,例如协调多个UE/车辆的集群或群组中的服务提供。基站收发器可以可操作或被配置成与一个或多个有源(active)移动收发器/车辆进行通信,并且基站收发器可以位于另一基站收发器的覆盖区域中或邻近于另一基站收发器的覆盖区域,该另一基站收发器例如宏小区基站收发器或小小区基站收发器。因此,实施例可以提供包括两个或更多个移动收发器/车辆和一个或多个基站收发器的移动通信系统500,其中基站收发器可以建立宏小区或小小区,作为例如微微小区、城域小区或毫微微小区。移动收发器或UE可以对应于智能电话、蜂窝电话、膝上型电脑、笔记本电脑、个人计算机、个人数字助理(PDA)、通用串行总线(USB)棒、汽车、车辆等等。移动收发器还可以被称为用户设备(UE)或符合3GPP术语的移动设备。车辆可以对应于任何可想到的运输手段,例如汽车、自行车、摩托车、货车、卡车、公共汽车、船舶、船、飞机、火车、电车等。

基站收发器可以位于网络或系统的固定或静止部分中。基站收发器可以是或者对应于远程无线电头、传输点、接入点、宏小区、小小区、微小区、毫微微小区、城域小区等。基站收发器可以是有线网络的无线接口,其使得能够将无线电信号传输到UE或移动收发器。这种无线电信号可以遵从如例如由3GPP标准化或一般地符合上面列出的系统中的一个或多个的无线电信号。因此,基站收发器可以对应于NodeB、eNodeB、基站收发信台(BTS)、接入点、远程无线电头、中继站、传输点等等,它们可以进一步被细分成远程单元和中央单元。

移动收发器/车辆可以与网络组件、基站收发器或小区相关联。术语“小区”指代由基站收发器(例如,NodeB(NB)、eNodeB(eNB)、远程无线电头、传输点等)提供的无线电服务的覆盖区域。基站收发器可以在一个或多个频率层上操作一个或多个小区,在一些实施例中,小区可以对应于扇区。例如,扇区可以使用扇区天线来实现,该扇区天线提供用于覆盖远程单元或基站收发器周围的角度部分的特性。在一些实施例中,基站收发器可以例如操作分别覆盖120°扇区(在三个小区的情况下)、60°扇区(在六个小区的情况下)的三个或六个小区。基站收发器可以操作多个扇区化的天线。在下文中,小区可以表示生成该小区的相应基站收发器,或者同样地,基站收发器可以表示该基站收发器生成的小区。

UE/车辆可以直接彼此通信,即,在不涉及任何基站收发器的情况下彼此通信,这也被称为设备到设备(D2D)通信。D2D的示例是车辆之间的直接通信,也分别被称为车辆到车辆通信(V2V)、汽车到汽车、专用短程通信(DSRC)。使得能够实现这种D2D通信的技术包括802.11p以及其之外、3GPP系统(4G、5G、NR以及这些之外)等。例如,两个UE是共享其路线的某个部分的两个车辆。因此,它们想要交换某些消息,例如协作式感知消息(CAM)或分散式环境通知消息(DENM)等。例如,可以检测某些广播信号,使得车辆可以变得意识到彼此。在某一点处,它们想要直接彼此通信,例如以形成集群或排或任何其他目的。在这种集群或群组内传送的消息在本文中被称为非广播消息。

广播消息被潜在地寻址到所有接收者。因此,为了使得能够针对尽可能多的接收者接收到这种消息,鲁棒的传输是必要的。在对尽可能多的接收者进行寻址时,无线电条件大多是未知的或不可预测的。例如,可能存在具有高路径损耗、高多普勒偏移、高延迟扩展、高干扰等的无线电信道。因此,以鲁棒的方式来选择传输模式或物理层配置,该鲁棒的方式即信道编码中的高SCS、鲁棒调制、以及潜在地高冗余和误差鲁棒性。针对非广播消息,可以更好地确定无线电条件。例如,在单播场景中,可以使用信道估计来估计无线电信道,并且可以针对所测量的无线电信道来适配/定制传输模式或物理层配置。

针对多播或群播消息,关于无线电条件的至少一些假设可能是合适的。例如,在一排车辆中,可以假设该排中的车辆以大致相同的速度并且在相同的方向上行进。因此,与其中迎面而来的车辆将经历高多普勒偏移的广播情况相比,预期的多普勒偏移会相当低。在一些实施例中,非广播消息在具有共同服务并且在共同路段上行进的车辆群组中传送。

在实施例中,用于广播消息的第一物理层配置允许比第二物理层配置更鲁棒的数据传输。例如,非广播消息可以包括增强服务消息、车辆的共享传感器数据、或与车辆的远程驾驶有关的信息。共享传感器数据或与远程驾驶有关的信息(例如,控制排成员的排的集群首部/全局成排控制器)可以生成高数据量。可以利用该排的已知无线电环境属性以较高的频谱效率来传输这种数据。因此,至少在一些实施例中,非广播消息包括在一排车辆内共享的传感器数据。例如,传感器数据可以包括视频、雷达或激光雷达(光检测和测距)数据。广播消息可以是基本安全性消息,并且非广播消息可以是增强服务消息。增强服务消息可以包括服务公告,例如某个车辆提供了某个功能或服务,或者包括与这些服务或功能有关的消息。这种通信可以是周期性的或非周期性的,并且它可以是针对特定功能的使能器。增强服务的另一个示例可以是经解译的传感器信息的传送,该经解译的传感器信息例如具有基于感知到的环境改变对所提议的机动或者对象的描述。

一些实施例涉及3GPP 5G NR V2X,其提供了不同的参数集(载波间隔参数)。载波间隔可能是关键的,这是因为它取决于发射(Tx)和/或接收(Rx)车辆UE(vUE)的速度、以及Tx与Rx vUE之间的发射信号的反射器。

载波间干扰随着传输路径特性的速度/动态性(dynamic)的增加而增加,例如由于多普勒偏移。载波间干扰可能会降低频谱效率(位/秒/Hz),并且因此降低数据速率,并且其可能对等待时间产生间接影响。对于车辆应用而言,针对大的载波间隔来确保通信链路的高可靠性。

不幸的是,载波间隔的增量可能会降低频谱效率。5G NR尤其针对如传感器共享、远程驾驶等之类的高数据速率服务提供了通信解决方案。这些服务(增强服务)可以包括:安全性关键服务和高数据速率服务。因此,它们可能需要与可靠性结合的高频谱效率。对于高效的通信系统而言,可能需要参数集的适配,以便提供与最佳可实现的频谱效率结合的最佳可靠性。实施例可以使得能够实现自适应子载波间隔调整的通信(ASCSAC)。例如,可以执行针对多播和群播通信/消息的SCS的适配。

图4描绘了实施例中的利用自适应子载波间隔适配的场景。要注意的是,广播消息被传送到所有车辆,即,在相同方向上行进的车辆和在相反方向上行进的车辆。这由在图4左侧的交叉箭头所指示,为了更好的概览,在其他车辆处省略了该交叉箭头。在图4中,示出了具有多个车辆的道路场景。三个车辆300a、300b和300c形成具有特殊高数据速率服务的vUE的群组或排。如图4中所示,存在协作式感知消息(CAM),它们在所有车辆当中被交换。在该实施例中,CAM表示一般广播消息。替代地或附加地,可以传送其他广播消息。这些是广播基本安全性消息(CAM/BSM等)。在群组300a、300b和300c内,进一步交换非广播消息。这些消息是多播/单播消息,该多播/单播消息涉及在该群组内使用的增强/特殊服务(例如,传感器共享、远程操作等)。CAM应当由每个vUE来检测(需要具有指定速度的全范围)。图4示出了具有130km/h的速度限制的上车道和具有80km/h的速度限制的下车道。针对广播消息,需要考虑50km/h的速度差和对应的多普勒偏移。

只有使用经由单播或多播消息的相同服务的vUE才能够检测到ASCSAC,因此只有基于群组的速度是相关的。当车辆300a、300b和300c在相同车道上一起行进时,相对速度接近或等于零。因此,可以使用较低的SCS。在实施例中,可以取决于多播/单播通信中所涉及的vUE的情形和能力来适配载波间隔。

图5描绘了实施例中的利用子载波间隔适配的另一个场景。图5描绘了具有在双车道道路上的多个车辆的道路场景。针对顶部车道的速度限制为130km/h,并且针对下车道的速度限制为80km/h。车辆300a、300b和300c形成一群组,并且传送非广播ASCSAC消息和广播CAM消息,例如在车辆300d在另一个车道上行进的情况下。

在该实施例中,方法20被执行以适配SCS。在标识了群组vUEs 300a、300b和300c之后,可以通过以初始(可靠/鲁棒的)载波间隔开始来对载波间隔进行协商。用以支持该过程的所使用的参数可能是信道测量结果和天线能力(基于3GPP的参数)、以及速度和拥塞情形(非3GPP参数)。换句话说,在实施例中,初始物理层配置的适配24可以进一步基于以下各项的群组中的一个或多个元素:信道测量结果、天线能力、车辆速度、以及移动通信系统的拥塞情形。

该过程可以自主地实现,或者由“集群首部”(该群组中的车辆)或另一个网络实体来控制。装置40位于其处并且在其处执行方法20的网络实体400因此可以是另一个车辆、群组领导或集群首部、移动通信系统500的基础设施组件,例如经由移动通信系统500与车辆300a、300b和300c通信的基站或其他地方的服务器。在一些实施例中,适配24包括将与物理层配置的适配有关的信息传送给车辆。由于这种情况是动态的,所以适配过程可以连续地实行。适配24可以是连续的过程。在具有方法20的分散实现方式的实施例中,适配24可以基于来自多个车辆的多个适配提议,并且最鲁棒的提议可以被用于该适配。

方法20的实施例可以用以下方法步骤序列来总结:

1. 初始分组

2. 协商阶段

1. 参考信号分析

1. 多普勒扩展和SINR

2. 可选的:多普勒扩展的分类(例如,高/低)

2. 子载波间隔决策

1. 选项1:自主地完成(大SCS获胜)或

2. 选项2:集中地完成(由集群首部/主管)

3. 消息传递(关于子载波间隔的决策)

3. 适配阶段(用于群组成员之间的通信的SCS将被调整)

4. 活动阶段(群组消息的传送)

5. 精细跟踪阶段

1. 定期扫描,并且如果需要,则重新协商/重新适配

重新协商和重新适配(参见图5)。

移动通信系统的第二物理层配置的使用可以允许使得更高效地利用可用的无线电资源。与具有单个固定物理层配置(例如,将单个固定SCS设置为可靠/鲁棒的值)相比,这可以导致支持更高数量的链路或消息。

如已经提到的,在实施例中,相应的方法可以被实现为计算机程序或代码,它们可以在相应的硬件上执行。因此,另一个实施例是具有程序代码的计算机程序,该程序代码用于当在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行计算机程序时实行上面的方法中的至少一个。进一步的实施例是存储指令的(非暂时性)计算机可读存储介质,该指令在被计算机、处理器或可编程硬件组件执行时使得计算机实现本文中所描述的方法之一。

本领域技术人员将容易地认识到,各种上面描述的方法的步骤可以通过经编程的计算机来执行,例如可以确定或计算时隙的位置。在本文中,一些实施例也意图涵盖程序存储设备,例如数字数据存储介质,该程序存储设备是机器或计算机可读的并且对机器可执行或计算机可执行的指令程序进行编码,其中所述指令实行在本文中描述的方法的步骤中的一些或全部。程序存储设备可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带之类的磁存储介质、硬盘驱动器、或光学可读数字数据存储介质。实施例也意图涵盖被编程成执行在本文中描述的方法的所述步骤的计算机,或者涵盖被编程成执行上面描述的方法的所述步骤的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。

说明书和附图仅说明了本发明的原理。因此将领会的是,本领域技术人员将能够设想尽管未在本文中明确地描述或示出但是体现了本发明的原理的各种布置。此外,本文中记载的所有示例原则上明确地意图仅用于教学目的以协助读者理解本发明的原理、以及由(一个或多个)发明人推动本领域所贡献的概念,并且应被解释为不限于这种具体记载的示例和条件。此外,在本文中记载本发明的原理、方面和实施例以及其特定示例的所有陈述都意图涵盖它们的等同方案。当由处理器提供功能时,这些功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或由多个单独的处理器(它们中的一些可以是共享的)来提供。此外,不应当将术语“处理器”或“控制器”的明确使用解释成排外性地指代能够执行软件的硬件,并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。还可以包括常规的或定制的其他硬件。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或者甚至手动地来执行,特定技术可由实现者来选择,如根据上下文更具体地理解的那样。

本领域技术人员应当领会的是,本文中的任何框图都表示体现本发明的原理的说明性电路的概念上的视图。类似地,将领会的是,任何流程图、流程图解、状态转移图解、伪随机代码等等表示如下各种过程:该各种过程基本上可以在计算机可读介质中表示并且因此由计算机或处理器执行而不管这种计算机或处理器是否被明确示出。

此外,将以下权利要求在此结合到具体实施方式中,其中每个权利要求都可以独立作为单独的实施例。虽然每个权利要求都可以独立作为单独的实施例,但是要注意的是:尽管从属权利要求在权利要求书中指代与一个或多个其他权利要求的特定组合,但是其他实施例也可以包括从属权利要求与每个其他从属权利要求的主题的组合。本文中提出了这种组合,除非声明了特定组合不是所意图的。此外,意图将权利要求的特征也包括到任何其他独立权利要求中,即使不直接使该权利要求从属于该独立权利要求。

要进一步注意的是,在说明书中或在权利要求书中所公开的方法可以由一设备来实现,该设备具有用于实行这些方法的相应步骤中的每一个的部件。

附图标记列表

10 用于车辆的方法

12 使用移动通信系统的第一物理层配置来传送广播消息

14 使用移动通信系统的第二物理层配置来传送非广播消息

20 用于网络实体的方法

22 利用具有第一较低频谱效率的初始物理层配置来发起非广播消息的传送

24 朝向第二较高频谱效率来适配初始物理层配置以获得第二物理层配置

30 用于用户设备的装置

32 一个或多个接口

34 控制模块

40 用于用户设备的装置

42 一个或多个接口

44 控制模块

300 车辆

300a 车辆

300b 车辆

300c 车辆

300d 车辆

400 网络实体

500 移动通信系统

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