[发明专利]自组织网络中的帧信息发送及资源处理方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种自组织网络中的帧信息发送及资源处理方法和设备。

背景技术

车辆自组织网络(Vehicle Adhoc Network，VANET)是近年来研究的热点，可以提供道路安全、交通效率、信息娱乐等服务。在VANET系统设计中，媒体资源控制(MAC)资源的分配可以采用可靠预留ALOHA(Reliable Reservation ALOHA，RR-ALOHA)算法。

RR-ALOHA算法是基于时分复用(Time Division Multiple Access，TDMA)的接入和资源分配机制。当通信节点占有一个时隙后，将在该时隙周期性发送帧信息(Frame Information，FI)，FI中携带该通信节点直接感知到的时隙占用情况(即检测到的一跳范围内的前一帧中的时隙的使用情况)。每个通信节点通过监听周围通信节点发送的FI，能够判断相邻两跳簇内每个时隙的占用情况，从而实现覆盖范围不相交的一跳(One Hop，OH)簇间的时隙资源重用。图1给出了通信节点间FI交换的一个示例。

图1中1-7表示通信节点，椭圆区域A、B、C分别表示OH簇，在每个OH簇内的所有通信节点在簇内享有全连通，在不同簇内的通信节点如果不属于所有簇的共同子集将不能直接通信，属于A、B、C簇共同子集的通信节点可以和其他簇内所有通信节点进行通信，具有公共通信节点的OH簇构成一个相邻两跳(Two Hop，TH)簇。从FI-4(通信节点4的FI)和FI-5可以知道3个簇中所有通信节点的时隙占用情况：以FI-3为例，如果通信节点3所在OH簇内的所有通信节点(即2，3，4，5，6)的k-N时隙都是可用(AVAILABLE)状态，则k时隙为AVAILABLE；如果其OH簇内有至少一个通信节点的时隙被标识为忙(BUSY)，则通信节点3将k时隙标识为已预留(RESERVED)。

RR-ALOHA算法中，新的通信节点加入网络时，必须获得一个时隙资源。图2给出了获取时隙资源的基本流程。数据传输过程中，如果通信节点不主动放弃已经占用的时隙资源，则可一直使用占用的时隙传输数据，在这期间其他通信节点不能使用该时隙。

每个激活的通信节点通过周期性发送FI来指示从本通信节点的角度认为的时隙占用情况。在每一帧中，通信节点都必须在自己占用的时隙资源上发送FI，并根据接收到的其他通信节点发送的FI和自己的信道使用情况及时更新时隙的占用状态，并将更新后的时隙的占用状态在自己发送的FI中体现。

RR-ALOHA算法中，每N个时隙构成一个帧，FI是一个由N个时隙的占用状态指示信息组成的向量，由通信节点自己对前N个时隙中其他通信节点发送的FI监听获得。通信节点发送的FI中每个时隙的占用状态指示信息由12bit构成，分别为：

时隙的占用状态指示信息(1bit)：表示时隙的占用状态，当有通信节点占用该时隙时，该时隙被标记为忙(BUSY)，否则被标记为空闲(FREE)。

占用对应时隙的通信节点的临时标识(Source Temporary Identifier，STI)(8bit)；

发送数据的优先级指示(2bit)；

点到点(point to point，PTP)业务指示(1bit)；

因此，每个时隙内需要传输的FI共需12×N个比特。

当通信节点监听到其他通信节点发送的FI时，需要根据接收的FI的内容更新各时隙的占用状态。时隙的占用状态有两种：RESERVED状态或AVAILABLE状态。时隙占用状态的判断规则如下：

规则1：在从时隙(K-N)到时隙(K-1)中，通信节点j至少接收到OH簇内一个通信节点反馈的FI将时隙(K-N)标记为忙，则第K个时隙被标记为RESERVED，否则K个时隙被标记为AVAILABLE。

通信节点根据前一帧长度内接收到的FI，确定该帧中各时隙的占用状态，并生成对应的FI。由于通信节点所处位置的不同，因此每个通信节点感知的时隙的占用状况是不同的，每个通信节点发送的FI只反映自己感知到的时隙的占用状况，因此每个通信节点发送的FI中只根据自己直接在对应时隙监听的FI来确定发送FI中的时隙的占用状态，而不根据接收到的FI中指示的第三方时隙的占用状态来在FI中指示第三方时隙的占用状态。例如，通信节点A在一个帧周期中只在时隙5监听到通信节点B发送的FI，通信节点B的FI中指示时隙3被通信节点C占用，这时，A通信节点发送的FI只指示时隙5被B占用，而不指示时隙3被C通信节点占用。