在车辆/道路环境中利用流言网络的基于光的通信的制作方法
【专利说明】在车辆/道路环境中利用流言网络的基于光的通信
[0001]相关申请的交叉引用
本申请是要求标题为 “LIGHT-BASED COMMUNICAT1NS UTILIZING A GOSSIP NETWORKIN A VEHICLE/ROADWAY ENVIRONMENT”的并且于2013年7月22日提交的美国专利申请N0.13/947，181的权益的国际申请，其整体内容被通过引用合并到此。本申请还涉及2013年7月22日提交的美国专利申请N0.13/947，172 (律师签号N0.2013P01011US)，该美国申请在其整体上被通过引用而合并到此。
技术领域
[0002]本公开涉及基于光的通信系统，并且更特别地，涉及在使用流言网络拓扑的车辆/道路环境内的基于光的通信。
【背景技术】
[0003]在车辆/道路环境中，当前的网络拓扑一般包括基于蜂窝和无线电的方法以及传统的同步无线网络。所谓的车辆到车辆(V2V)、车辆到基础设施(V2I)或车辆到X (V2X)功能可以被用于在车辆/道路环境内传送信息。正被传送的信息可以用于战略通信(非安全关键信息)或战术通信(安全关键和高安全性信息)。
【附图说明】
[0004]图1A -图1B图解典型地用于车辆/道路环境中的车辆到X (V2X)通信的基于无线电的无线网络。
[0005]图2A是根据本公开的实施例所配置的基于光的通信系统的框图。
[0006]图2B是根据本公开的实施例的彼此可操作地耦合的多个基于光的通信系统的框图。
[0007]图3是根据本公开的实施例的图解使用流言网络的基于光的通信的处理的流程图。
[0008]图4图解根据本公开的实施例的具有流言类型网络拓扑的示例基于光的点对点(P2P)通信网络。
[0009]通过阅读连同在此所描述的各图一起所作的以下详细描述，将更好地理解目前的实施例的这些和其它特征。随附附图不意图被按比例绘制。在附图中，可以由相同的标号来表示各个图中所图解的每个相同或近乎相同的组件。为了清楚的目的，并非每一组件都可能被标记在每一附图中。
【具体实施方式】
[0010]公开了可以被实现为展现流言网络拓扑的基于光的通信网络的技术。在一些实施例中，网络可以包括多个移动通信节点和/或固定通信节点(对等点(peer))，所述通信节点被配置用于与彼此进行基于光的通信。为此，节点可以掌控被配置为发射基于光的通信信号的发射机(例如激光器、LED或其它固态光源)和/或被配置为感测这样的信号的接收机(例如光电传感器或其它基于光的数据输入设备)。在一些情况下，网络可以被用于在车辆/道路环境中的车辆与基础设施之间传播或另外地散布战略通信、战术通信和/或其它车辆到X (V2X)通信。在一些实例中，流言拓扑可以规定信息从节点到节点的中继和聚合，改进网络内所传播的信息的可靠性和可用性。在一些实施例中，网络可以是自主的(例如自形成的和/或自服务的)。根据本公开，大量配置和变形将是明显的。
[0011]概沭
存在使车辆/道路环境内的信息散布复杂化的很多非平凡的问题。例如，用以实现车辆到KV2X)通信的当前方法依赖于现有的基于无线电的无线技术。例如，考虑图解典型地用于车辆/道路环境中的V2X战略通信的基于蜂窝电话的无线网络的图1A以及图解典型地用于车辆/道路环境中的V2X战术通信的专用短距离通信(DSRC)网络的图1B。这些现有的基于无线电的通信技术及它们的支持同步移动网络拓扑在很多方式上受限制。例如，现有的基于无线电的通信系统就基于系统负载而共享/分配的可用宽带来说是受限制的。附加地，联邦法规将车辆/道路环境中的基于无线电的通信限制为例如由联邦通信委员会(FCC)指派的专用频谱。另外，这些现有方法以全向方式传送数据，并且因此并未解决空间信息或在特定方向上将数据传输到接收方。例如，DSRC数据在基于无线电的360°场中被广播，并且以此方式所发送的信息的所有接收方接收同一数据。因此，数据并未被调适到所意图的接收方，并且连同GPS定位数据一起要求相当量的后处理。更进一步地，现有的通信网络拓扑依赖于相对广泛的专用射频基础设施，以服务网络和所添加的特定硬件以形成网络。特别是在基础设施侧上所添加的成本和维护可能是高昂的。另外，服务提供商限制可能对限制有贡献。在更一般的意义上，与现有的基于无线电的V2X通信方法关联的延时、可用性和可靠性考量可能使得这样的技术不足取，特别是关于安全考量。
[0012]因此，并且根据本公开的实施例，公开了可以被实现为展现流言网络拓扑的基于光的点对点(P2P)通信网络的技术。在一些实施例中，被提供为如在此所描述那样的网络可以包括多个移动通信节点和/或固定通信节点(对等点)，通信节点被配置例如用于与彼此进行基于光的通信。为此，给定的节点可以掌控一个或多个发射机，诸如激光器、发光二极管(LED)或被配置为发射基于光的通信信号的其它固态光源。另外，给定的节点可以掌控一个或多个接收机，诸如光电传感器或被配置为感测基于光的通信信号的其它基于光的数据输入设备。给定的发射机可以被用于通过被调制的(或另外地被修改的)光谱将数据传输到视线内的一个或多个接收机，并且这些接收机可以被用于收集该数据。注意，给定的节点的发射机-接收机配对可以被封装为收发机。
[0013]如根据本公开将领会的那样，在车辆/道路环境内，车辆一般可以使用基于光的通信与紧挨的附近内的其它车辆和基础设施进行交互。因此，在此意义上，车辆/道路环境可以被当作为具有动态P2P性质，其中每个车辆或周围基础设施元件可以充当对等点。在这样的环境内，对等点可以在相对的附近中彼此散布(例如有关于刹车灯、停车灯、转向指示器、相邻车辆速度、跟随车辆速度等的)信息。
[0014]所公开的技术可以例如被利用于提供移动节点和/或固定节点的P2P网络，移动节点和/或固定节点使用基于光的信号以在该网络内传播战术通信和/或战略通信。如在此所使用的那样，例如，在道路上的车辆的上下文中，战术通信一般可以提及(诸如有关于安全或安全性应用的)时间和/或位置敏感信息。一些示例包括:碰撞时间；紧急刹车；加速；自适应巡航控制；接近感测；车道偏离；盲点检测；撞击响应；交叉点信号违规；行人检测和障碍检测等。如在此所讨论的那样，这样的战术通信可以被利用在执行车辆/道路环境内的功能(诸如:交叉点辅助；左右转向辅助；在前面刹车的车辆的预先告警；向前和向后碰撞告警；盲点/车道改变告警；不通行告警等)中。另外，如在此所使用的那样，战略通信一般可以提及并非当成时间或位置敏感的信息。一些示例包括:社交联网；测绘；旅行者/游客信息；地标/路点；费用收集；交通监控；天气监控；紧急车辆通知；灾难有关通知和AMBER报警等。在更一般的意义上，并且根据一些实施例，所公开的技术可以被用于在车辆/道路环境内传播或另外地散布战略通信和/或战术通信，例如，作为车辆到车辆(V2V)通信、车辆到基础设施(V2I)通信和/或其它车辆到X (V2X)通信。
[0015]另外，根据一些实施例，被提供为如在此所描述那样的网络可以展现流言类型网络拓扑。如在此所使用的那样，术语‘流言’ 一般可以提及不假设可靠通信的随机的周期性的成对交互处理，并且流言类型网络协议可以在各源之间假设‘闲谈’或谣言。在流言类型网络内，多个数据源可以快速地交换信息包。流言类型网络内的数据源可以例如一般地被表征为聚合(例如信息收集器)、谣言散播(例如将信息一路传递)和/或数据修复(例如修正信息中的错误)。因此，在一些实施例中，被提供为如在此所描述那样的流言类型网络可以用来随着来自多个源的信息在网络内被从节点中继到节点(例如点对点)而对其进行组合，由此改进(在一些实例中，以接收全部信息的高概率到达的)聚合中的信息的可靠性。
[0016]在一些实施例中，使用所公开的技术提供的网络可以是自主的(例如自形成的和/或自服务的)。也就是说，可以例如在没有外部输入或判决进行的情况下实现数据传播和处理。例如，由给定的节点接收到的数据可以被处理并且所执行的自动动作或数据可以基于相对定位或其它因素而被中继到其它可用的(多个)节点。在一些实例中，可以在车辆/道路环境内动态地创建这样的自主网络。也就是说，根据一些实施例，网络可以有机地或自发地形成，并且可以存在于对等点的靠近接近的时段中，并且随后当对等点离开网络或另外不再出现时废除。在一些情况下，用于以有机地形成的方式与周围车辆共享、聚合并且中继信息的能力可以有助于所牵涉的车辆更好地预测和/或响应于在车辆/道路环境中的进展情况。另外，在一些示例情况下，提供自主的并且利用现有照明基础设施的P2P网络可以在车辆/道路环境中规定实际的V