车联网系统、基站及其动态资源管理方法与流程

本公开涉及一种车联网系统、基站及其动态资源管理方法。

背景技术：

随着通信技术的不断进步，发展出一种车联网技术。利用车联网，车载装置(例如装载在车辆上的装置或电子标签)可以通过无线传输等技术，让基站能够接收车辆的静、动态讯息，并根据不同的需求对车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。

然而，当路上车辆较多时，多个车辆对基站的传输资源会产生抢用的冲突，造成传输效率降低。因此，研究人员正极力改善资源冲突的情况。

技术实现要素：

本公开有关于一种车联网系统、基站及其动态资源管理方法。

根据本公开的一实施例，提出一种车联网系统的动态资源管理方法。车联网系统的动态资源管理方法包括以下步骤：至少一基站接收至少一车载装置传来的传输请求。根据车载装置的一分布位置信息，基站对传输资源配置进行初始规划。基站传送初始规划的传输资源配置的至少部分内容至车载装置。基站更新传输资源配置。基站传送已更新的传输资源配置的至少部分内容至车载装置。

根据本公开的另一实施例，提出一种车联网系统。车联网系统包括至少一车载装置及至少一基站。车载装置用以传送传输请求。基站用以接收传输请求，并根据车载装置的分布位置信息，对传输资源配置进行初始规划，且传送初始规划的传输资源配置的至少部分内容至车载装置。基站更新传输资源配置，并传送已更新的传输资源配置的至少部分内容至车载装置。

根据本公开的另一实施例，提出一种基站。基站包括传输单元、规划单元及处理单元。传输单元用以接收至少一车载装置传来的传输请求。规划单元用以根据车载装置的分布位置信息，对传输资源配置进行初始规划。传输单元还用以传送初始规划的传输资源配置的至少部分内容至车载装置。处理单元用以控制规划单元更新传输资源配置。传输单元还用以传送已更新的传输资源配置的至少部分内容至车载装置。

为了对本公开的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示根据一实施例的车联网系统的传输资源配置的示意图。

图2a绘示根据一实施例的车联网系统的示意图。

图2b绘示根据另一实施例的车联网系统的示意图。

图3a绘示根据一实施例的车联网系统的动态资源管理方法的流程图。

图3b绘示根据另一实施例的车联网系统的动态资源管理方法的流程图。

图3c绘示根据另一实施例的车联网系统的动态资源管理方法的流程图。

图4绘示根据一实施例的步骤s120的示例图。

图5a～5b绘示根据另一实施例的步骤s120的示例图。

图6～8绘示传输资源配置的各种变更方式的示意图。

【符号说明】

100：基站

110：规划单元

120：传输单元

130：处理单元

140：计时单元

150：交通状态检测单元

160：分布检测单元

900：车载装置

1000：车联网系统

1000’：车联网系统

cl：丛集

da：规划区

gd：网格

gi：地理位置信息

rs：参考信号

s110、s110’、s120、s130、s130’、s140、s140’、s150、s160、s160’、s170、s170’：流程步骤

sa：传输资源配置

ss：强度信息

tr：传输请求

zn：分区

具体实施方式

请参照图1，其绘示根据一实施例的车联网系统1000的传输资源配置sa(标示于在图2a)的示意图。本公开的车联网例如包含v2v(vehicletovehicle)和/或v2x(vehicletoeverything)。在一传输资源配置sa中，一规划区(developingarea)da分为数个丛集(cluster)(实线的范围)，各个丛集分为数个分区(zone)(虚线的范围)。在一实施例中，规划区da例如是车辆行驶道路的一个区段。举例来说，图1的规划区da分为4个丛集cl1、cl2、cl3、cl4，丛集cl1含有4个分区zn11、zn12、zn13、zn14，丛集cl2含有4个分区zn21、zn22、zn23、zn24，丛集cl3含有4个分区zn31、zn32、zn33、zn34，丛集cl4含有4个分区zn41、zn42、zn43、zn44。丛集cl1～cl14的大小可以不一致。分区zn11～zn44的大小可以不一致。丛集cl1～cl4的形状可以是四边形、多边形。分区zn11～zn44的形状可以是四边形或多边形。各个丛集cl1～cl4对于分区zn11～zn44的规划方式和/或数量可以相同、相似或者不一致。邻近的分区zn11～zn44规划可使用不同的传输资源(resourcepool)(例如不同的频带、或不同的传输路径)。不同丛集cl1～zl4可以使用相同传输资源，不同丛集cl1～cl4的不同分区zn11～zn44可使用相同传输资源(不同分区zn11～zn14分别属于不同丛集cl1～cl4且被规划为相同传输资源)，同一丛集cl11的分区zn11～zn14可使用不同传输资源。在一实施例中，以图1为例，可以分配一传输资源给丛集cl1、丛集cl2、丛集cl3及丛集cl4，亦即丛集cl1、丛集cl2、丛集cl3及丛集cl4皆同样分配到上述传输资源。但通过适当的配置，例如上述传输资源可分为第一分区传输资源、第二分区传输资源、第三分区传输资源及第四分区传输资源，并分别分配第一分区传输资源、第二分区传输资源、第三分区传输资源及第四分区传输资源给丛集cl1的分区zn11、分区zn12、分区zn13及分区zn14。相似的，分别分配第一分区传输资源、第二分区传输资源、第三分区传输资源及第四分区传输资源给丛集cl2的分区zn21、分区zn22、分区zn23及分区zn24。丛集cl3、丛集cl4的传输资源分配可以此类推。在此分配下，丛集cl1的分区zn11与丛集cl2的分区zn12皆可使用第一分区传输资源。通过传输资源配置sa的管理，可以避免多个车载装置900对于基站100的传输资源产生抢用的冲突。基站100例如是一无线基站或一路侧设备(roadsideunit，rsu)。车载装置900可以是装置或固定在可移动载具(例如车辆、机车、自行车、船舶或飞机等)的装置或电子标签，也可以是在可移动载具的装置(例如手机、笔记型计算机、平板计算机或手表等)。

在本实施例中，传输资源配置sa可以动态变更，以使传输资源的使用能够最佳化。请参照图2a，其绘示根据一实施例的车联网系统1000的示意图。车联网系统1000包括至少一基站100及至少一车载装置900。基站100可以对传输资源配置sa进行规划。车载装置900则按照规划好的传输资源配置sa使用传输资源。图2a仅绘示出一个基站100。然而，在一实施例中，基站100的数量可以是多个，而形成多个基站100对多个车载装置900的多对多传输。

基站100包括一规划单元110、一传输单元120、一处理单元130、一计时单元140、一交通状态检测单元150及一分布检测单元160。规划单元110用以进行各种规划程序。传输单元120用以进行各种信息传输与接收程序。处理单元130用以进行各种处理程序、运算程序、判断程序与控制程序。计时单元140用以累计时间。交通状态检测单元150用以对交通状态进行检测。分布检测单元160用以对车载装置900的分布进行检测。规划单元110、处理单元130、交通状态检测单元150及分布检测单元160分别例如是一芯片、一电路、一电路板或存储数组程序代码的记录装置。计时单元140例如是一计时芯片、接收网络时间的一网络接收装置、或一石英钟或由振荡器(oscillator)搭配电路、软件和/或固件(firmware)实现。传输单元120例如是由天线、无线射频芯片和/或基频电路所组成的无线传输模块、电路、芯片或装置。在一实施例中，基站100可以包括一处理器，规划单元110、传输单元120、处理单元130、计时单元140、交通状态检测单元150和/或分布检测单元160可以是程序代码，各单元的功能由处理器执行程序代码完成。

请参照图2b，其绘示根据另一实施例的车联网系统1000’的示意图。在一实施例中，基站100可以仅包括规划单元110、传输单元120及处理单元130，且车载装置900的数量可以是一个或多个，即可执行本实施例的动态资源管理方法。

请参照图3a～3c，图3a绘示根据一实施例的车联网系统1000的动态资源管理方法的流程图，图3b绘示根据另一实施例的车联网系统1000’的动态资源管理方法的流程图。图3c绘示根据另一实施例的车联网系统1000’的动态资源管理方法的流程图。以下说明的动态资源管理方法以图2a的车联网系统1000及其基站100为例作说明。然而，本实施例的动态资源管理方法并不局限应用于图2a的车联网系统1000及其基站100。

在步骤s110中，至少一车载装置900传送一传输请求(transmissionrequest)tr至基站100。基站100通过传输单元120接收此传输请求tr。

接着，在步骤s120中，基站100的分布检测单元160检测车载装置900的分布位置。在此步骤中，基站100可以利用车载装置900的全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)信息来获得车载装置900的分布位置。请参照图4，其绘示根据一实施例的步骤s120的示例图。各个车载装置900可以使用gps接收器来获得其地理位置信息gi。然后，各个车载装置900再将其地理位置信息gi传送给基站100。基站100汇整此些地理位置信息gi之后，即可得知车载装置900的分布位置。

或者，基站100可以通过网格分析的方式来获得车载装置900的分布位置(例如在无法顺利利用gps接收器取得地理位置信息gi时)。请参照图5a～5b，其绘示根据另一实施例的步骤s120的示例图。在另一实施例中，分布检测单元160将分区zn划分为数个网格gd。接着，车载装置900广播一参考信号rs给周边的数个基站100。距离车载装置900较近的基站100所收到的参考信号rs的强度较高；距离车载装置900较远的基站100所收到的参考信号rs的强度较低。各个基站100接收到此参考信号rs后，可将参考信号rs的强度信息ss汇整至某一基站100。此基站100即可依据各个网格gd所对应的强度信息ss，判定出此车载装置900位于那个网格gd。每一个参考信号rs可以随附各个车载装置900的识别码，故基站100收到的强度信息ss也可以随附各个车载装置900的识别码，因此基站100收到强度信息ss的汇整数据可以对各个车载装置900判定出其所在的网格gd。如图5b所示，最后可以判定出各个网格gd是否存在车载装置900。例如，有存在车载装置900的网格gd则记录“1”，没有车载装置900的网格，则记录“0”。如此一来，即可得知车载装置900的分布位置。在一实施例中，距离车载装置900较近的基站100所收到的参考信号rs的传输延迟较小；距离车载装置900较远的基站100所收到的参考信号rs的传输延迟较大。各个基站100接收到此参考信号rs后，可将参考信号rs的传输延迟汇整至某一基站100。此基站100即可依据各个网格gd所对应的传输延迟，判定出此车载装置900位于那个网格gd，以获得车载装置900的分布位置。在另一实施例中，可以藉由强度信息ss和/或传输延迟获得车载装置900的分布位置。在一实施例中，基站100利用车载装置900的gps信息获得车载装置900的地理位置信息gi后，也可以利用网格gd记录车辆的位置，以此得知车载装置900的分布位置。

网格gd的大小例如是设定在一个车载装置900可能存在的范围大小。网格gd的大小也可以依据车载装置900的预定间距而定。举例来说，车辆的长度、车道的大小与车速的限制等等均可作为设定网格gd大小的参考。

接着，在步骤s130中，规划单元110对传输资源配置sa进行初始规划。规划单元110可以根据车载装置900的分布位置信息(例如上述的车载装置900的分布位置)进行初始规划，以安排分区zn的大小、及各个分区zn所对应的传输资源。举例来说，对于车载装置900较密集的路段，规划单元110可以对其划分较小的分区zn，以避免过多的车载装置900位于同一分区zn内，而抢用传输资源。相反地，对于车载装置900较稀疏的路段，规划单元110可以对其划分较大的分区zn，以避免传输资源的浪费。

在另一实施例中，步骤s120可省略，而在步骤s130直接按照预定或过往的纪录来对传输资源配置sa进行初始规划。

然后，在步骤s140中，基站100的传输单元120传送初始规划的传输资源配置sa至车载装置900，以使车载装置900按照初始规划的传输资源配置sa使用传输资源。

在此步骤中，基站100的传输单元120可以通过系统信息区块(systeminformationblock，sib)传送初始规划的该传输资源配置sa。

在一实施例中，基站100的规划单元110在步骤s130对传输资源配置sa进行初始规划时，可以规划车载装置900所属规划区da、丛集cl、分区zn和/或车载装置900的传输资源配置sa，而基站100的传输单元120在步骤s140传送初始规划的传输资源配置sa至车载装置900时，可以传输整体传输资源配置sa给车载装置900，也可以传输车载装置900所属规划区da的传输资源配置sa(例如车载装置900所属规划区da的各个丛集cl、各个分区zn的划分信息和/或分配的传输资源)、车载装置900所属丛集cl的传输资源配置sa(例如车载装置900所属丛集cl的各个分区zn的划分信息和/或分配的传输资源)或车载装置900所属分区zn的传输资源配置sa(例如车载装置900所属分区zn分配的传输资源)给车载装置900，也可以传输车载装置900的传输资源配置sa(例如分配的传输资源)给车载装置900。

接着，在步骤s150中，基站100的处理单元130判断一预定条件是否满足。在一实施例中，计时单元140累计一累计时间。当处理单元130判断出累计时间已达到一预定时间间隔时，则判定满足预定条件。预定时间间隔为预设的值。在一实施例中，此预定间隔时间可以依据交通状态来做调整。

或者，在另一实施例中，交通状态检测单元150检测车载装置900的流通速度。当处理单元130判断出车载装置900的流通速度的变化超过一阈值时，则判定满足预定条件。

或者，在另一实施例中，分布检测单元160检测车载装置900的分布位置。当处理装置130判断出车载装置900的密度的变化超过一第一阈值时，则判定满足此预定条件。在判定出满足预定条件时，则会进入步骤s160。

在另一实施例中，分布检测单元160检测基站100的分布位置，或是由传输单元120或后端网络接收数据以得知基站100的分布位置。当处理装置130判断出基站100的密度的变化超过一第二阈值时，则判定满足此预定条件。在判定出满足预定条件时，则会进入步骤s160。

在步骤s160中，基站100的规划单元120更新传输资源配置sa。在此步骤中，规划单元120可以根据车载装置900的分布位置及车载装置900在各分区zn的数量变更丛集cl的范围、分区zn的范围和/或传输资源配置sa。举例来说，请参照图6～8，其绘示传输资源配置sa的各种变更方式的示意图。如图6所示，规划单元120对左侧的传输资源配置sa变更了各个分区zn的范围，而形成右侧的传输资源配置sa。如图7所示，规划单元120对左侧的传输资源配置sa变更了各个丛集cl的范围，而形成右侧的传输资源配置sa，例如当路段缩减(例如六线道车道缩减为四线道车道)时，可等比例缩小分区zn、丛集cl和/或规划区的范围，或是例如车载装置的密度变大时，可缩小分区zn、丛集cl和/或规划区的范围，以减少同一分区zn、丛集cl和/或规划区内车载装置900的数量，可避免抢用传输资源。如图8所示，规划单元120对左侧的传输资源配置sa同时变更了各个丛集cl的范围及各个分区的范围，而形成右侧的传输资源配置sa，例如当路段变宽，可等比例放大分区zn、丛集cl和/或规划区的范围，或是车载装置900的密度变小时，可放大分区zn、丛集cl和/或规划区的范围。

或者，在一实施例中，规划单元110可以变更分区zn与数个传输资源的关系。

然后，在步骤s170中，基站100的传输单元120传送已更新的传输资源配置sa至车载装置900，以使车载装置900按照已更新的传输资源配置sa使用传输资源。此步骤中，若基站100为一无线基站，则基站100通过一物理上行链路控制信道(physicaluplinkcontrolchannel，pucch)传送传输资源配置sa。或者，若基站100为路侧设备，则基站100通过一分区和结构化控制信道(partitionedandstructuredcontrolchannel，pscch)传送已更新的传输资源配置sa。

在一实施例中，基站100的传输单元120在步骤s170传送已更新的传输资源配置sa至车载装置900时，可以传输整体传输资源配置sa给车载装置900，也可以传输车载装置900所属规划区da的传输资源配置sa(例如车载装置900所属规划区da的各个丛集cl、各个分区zn的划分信息和/或分配的传输资源)、车载装置900所属丛集cl的传输资源配置sa(例如车载装置900所属丛集cl的各个分区zn的划分信息和/或分配的传输资源)或车载装置900所属分区zn的传输资源配置sa(例如车载装置900所属分区zn分配的传输资源)给车载装置900，也可以传输车载装置900的传输资源配置sa(例如分配的传输资源)给车载装置900。

请参照图3b，在步骤s110中，至少一车载装置900传送一传输请求tr至基站100。对基站100而言，则为至少一基站100接收至少一车载装置900传来的一传输请求tr。接着，在步骤s130中，根据车载装置900的分布位置信息，基站100的规划单元110对传输资源配置sa进行初始规划。在步骤s140中，基站100的传输单元120传送初始规划的传输资源配置sa的至少部分内容至车载装置900。在步骤s160中，基站100的规划单元120更新传输资源配置sa。然后，在步骤s170中，基站100传送已更新的传输资源配置sa的至少部分内容至车载装置900。图3b的各步骤详细说明可参照图3a各步骤的说明。

请参照图3c，描述至少一基站100在车联网系统1000’的动态资源管理方法的流程图。在步骤s110’中，至少一基站100接收至少一车载装置900传来的一传输请求tr。接着，在步骤s130’中，根据车载装置900的分布位置信息，基站100的规划单元110对传输资源配置sa进行初始规划。在步骤s140’中，基站100的传输单元120传送初始规划的传输资源配置sa的至少部分内容至车载装置900。在步骤s160’中，基站100的规划单元120更新传输资源配置sa。然后，在步骤s170’中，基站100传送已更新的传输资源配置sa的至少部分内容至车载装置900。图3c的各步骤详细说明可参照第3a～3b图各步骤的说明。

综上所述，虽然本公开已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本公开。本公开所属技术领域的技术人员在不脱离本公开的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本公开的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。