專利名稱：車用終端和基于此終端的通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車用終端和基于此終端的通信方法，尤其涉及應(yīng)用于車輛和如UTIS路邊基站等基礎(chǔ)設(shè)施之間的車用終端和基于此終端的通信方法。
背景技術(shù)：
圖I是已知的車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間通訊系統(tǒng)中通訊路徑示意圖。根據(jù)圖1，普通的城市交通信息系統(tǒng)(Urban Traffic Information Systems)是在道路上車載裝置(OBE: Onboard Equipment)之間無線通信，以及車載裝置與包括路邊基站 (RSE: Road Equipment)在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施之間無線通信,是為了收發(fā)車輛危險信息等交通信息，是由韓國開發(fā)的智能交通信息系統(tǒng)(Intelligent Transport System: ITS)技術(shù)之
o所述UTIS車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間通信系統(tǒng)中,基礎(chǔ)設(shè)施向車輛傳送信息時，只考慮基礎(chǔ)設(shè)施與車輛之間的直接通信路徑(R1)。就是說，每個車輛的接收環(huán)境不同，需求信息也會不同，但發(fā)送端即基礎(chǔ)設(shè)施端的調(diào)制設(shè)計并沒有考慮到這些。如上所述，已知車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間通信系統(tǒng)中，向車輛端傳送如交通信息等基礎(chǔ)設(shè)施的信息時，不管車輛的接收環(huán)境如何，均統(tǒng)一直接傳送到所有車輛。因此不管信息的重要度和對該信息有需求與否，對基礎(chǔ)設(shè)施的所有信息，均統(tǒng)一調(diào)制收發(fā)，其實現(xiàn)方式存在不合理性，進而浪費通信資源。而且在無線通信環(huán)境下，根據(jù)距離和信道環(huán)境等條件，每個車輛的接收環(huán)境會有很大變化，因此在大范圍的通信領(lǐng)域，就無法保證所有車輛的信息接收性能。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的目的在于提供一種保證所有車輛信息接收性能，進而防止資源浪費的車用終端。本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于所述終端的通信方法。技術(shù)方案
為解決所述問題，本發(fā)明涉及的車用終端是設(shè)置于行駛中的車輛，在相互不同的無線通信環(huán)境下，與包括中繼器和基站在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)用無線進行通信的包括多個終端的車用終端。所述終端是根據(jù)對所述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)傳送的已調(diào)制信息估算誤碼率(errorrate)和預(yù)設(shè)標準誤碼率進行比較的結(jié)果，判斷是否對所述調(diào)制信息解碼，并按照所述比較結(jié)果，沒有對所述調(diào)制信息解碼時，通過其它車輛設(shè)置的終端，從所述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)接收所述調(diào)制信息加以解碼。為達到所述目的，本發(fā)明涉及的通信息方法分為如下階段實現(xiàn)設(shè)置在任意車輛的終端接收基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)傳送的調(diào)制信息；所述終端對所述調(diào)制信息的估算誤碼率(errorrate)和預(yù)設(shè)標準誤碼率進行比較；所述終端根據(jù)比較結(jié)果，判斷是否對所述調(diào)制信息解碼；根據(jù)判斷結(jié)果，所述終端沒有對調(diào)制信息進行解碼時，所述終端通過設(shè)置在其它車輛上的其它終端，接收所述調(diào)制信息而解碼。有益效果
根據(jù)本發(fā)明，在惡劣的接收環(huán)境下，本發(fā)明比傳統(tǒng)技術(shù)，可以使更多的車輛接收和共享基礎(chǔ)設(shè)施提供的信息，可以有效利用通信資源。在已知的車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間通信路徑上，補充實現(xiàn)車輛與車輛之間通信(V2V)路徑而便于擴充信息傳遞范圍(通信路徑)。
而且該車輛只需要接收必需信息(高端信息)時，不實施通過車輛之間通信(V2V)的中繼(Relay)傳送，最終保持與傳統(tǒng)技術(shù)同樣的收發(fā)結(jié)構(gòu)而有效節(jié)省系統(tǒng)變更成本。


圖I是已知的車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間通信系統(tǒng)中通信路徑示意 圖2是本發(fā)明一實施例的車輛通信系統(tǒng)的總結(jié)構(gòu) 圖3是圖2中圖示的車用終端內(nèi)部結(jié)構(gòu)概略示意 圖4是圖2中圖示的高端信息和低端信息分層調(diào)制的星座 圖5是圖2中圖示的車輛通信系統(tǒng)的動作順序示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明改善不管信息的重要度和信息需求與否，將基礎(chǔ)設(shè)施的所有信息統(tǒng)一調(diào)制收發(fā)的非合理性通信處理進程，提供一種在廣泛通信領(lǐng)域中也可以保證所有車輛接收性能的方案。本發(fā)明中車輛與基礎(chǔ)設(shè)施進行通信(V2I)時，利用分層調(diào)制技術(shù)(高、低端信息同時傳送)，使所述基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)區(qū)內(nèi)所有車輛(圖2的VI、V2)對重要度高的高端信息進行解碼，而由于遠程通信等原因接收環(huán)境不良，只對高端信息解碼的車輛則請求其它接收環(huán)境優(yōu)良的車輛傳送低端信息。并利用如多跳中繼(Multi hop Relay)等車輛之間通信技術(shù)(V2V),使高端信息和低端信息全解碼的車輛只傳送低端信息，從而既提高車輛通信系統(tǒng)的接收性能，又擴大傳送范圍。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明一實施例詳細進行描述。在下列敘述內(nèi)容中包含一種術(shù)語即“信息”，在沒有特別予以區(qū)分的前提下，容易與信號、數(shù)據(jù)、數(shù)位(digital bit)或包式比特(Packet mode bit)等混用。圖2是本發(fā)明一實施例的車輛通信系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)圖2，本發(fā)明一實施例涉及的車輛通信系統(tǒng)大體上可以由將所需信息用調(diào)制信息傳送的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100、設(shè)置于車輛接收所述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100傳送的調(diào)制信息加以解碼的車用終端200、210、220構(gòu)成?；A(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100可以包括中繼器、基站、交通信息中心等組成網(wǎng)絡(luò)層的所有裝備，應(yīng)用于構(gòu)建車輛和無線通信網(wǎng)絡(luò)。所述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100是利用分層調(diào)制(Hierarchical Modulation)技術(shù),調(diào)制各車輛所需的信息，傳送到車用終端200。所述分層調(diào)制技術(shù)是，根據(jù)信息的重要度，定義其優(yōu)先順序，使其具有層結(jié)構(gòu)的調(diào)制技術(shù)。基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100傳送的具有層結(jié)構(gòu)的調(diào)制信息包括高端信息12和低端信息14。高端信息12是服務(wù)區(qū)內(nèi)任何車輛都需要的信息，因其重要度高而高度設(shè)置其解碼概率，定義為不管接收環(huán)境(以下簡稱“無線通信環(huán)境”)如何，皆可進行解碼的信息。相反，低端信息14是與所述高端信息12相比，其重要度相對地低，只有在接收環(huán)境良好的車輛，才可以選擇性地進行解碼。就是說，高端信息12是不受無線通信環(huán)境的限制，是所有車輛必須解碼的信息，而低端信息14是隨無線通信環(huán)境，每個車輛的接收和解碼需求不一的信息。圖2舉出的示例是第一車輛Vl在離基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100有第一距離LI處行駛，第二車輛V2在離基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100比所述第一距離LI更遠的第二距離L2處行駛中的無線通信環(huán)境。

圖2中舉例顯示的無線通信環(huán)境下，安裝在第一車輛Vl的第一終端210在離基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100較近的距離LI，分層調(diào)制的信息10、12、14的解碼可信度高。隨之，第一車輛Vl上具備的第一終端210是分層調(diào)制的信息10，即對高端信息12和低端信息14全部進行解碼。相反，與第一車輛Vl相比，離基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100相對較遠距離L2處行駛中的第二車輛V2上具備的第二終端220，與第一車輛Vl上具備的第一終端210，根據(jù)距離，其無線通信環(huán)境也相對惡劣。因此，第二終端220對于高端信息12和低端信息14無法全部進行解碼，而是只對所需的高端信息12進行解碼。所述第二車輛V2若需要低端信息14，則不是從基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100直接接收低端信息14解碼，而是通過第一車輛Vl上具備的第一終端210接收的低端信息加以解碼。就是說，第一車輛Vl的無線通信環(huán)境優(yōu)于第二車輛V2，因此按照V2I方式與基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100進行無線通信，第二車輛V2是與所述第一車輛Vl相比，因其無線通信環(huán)境相對不良，所以對于所需信息即高端信息12，按照V2I方式從基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100直接接收解碼，對于附加信息即低端信息14則按照應(yīng)用中繼(Relay)技術(shù)的V2V方式，通過第一車輛VI,間接接收(圖2中14’)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)100傳送的低端信息14加以解碼。圖3是圖2中圖示的車用終端內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概略示意圖。下面對各車輛具備的終端詳細進行說明。所述各終端內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，因此只對其中第二車輛V2具備的第二終端220內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行說明，而第一車輛Vl具備的第一終端210內(nèi)部結(jié)構(gòu)說明則省略。根據(jù)圖3，各車輛具備的終端在需要附加信息即低端信息時，根據(jù)系統(tǒng)中規(guī)定的標準(誤碼率比較、SNR等)決定是否對所接收的分層調(diào)制的信息進行解碼。然后按照其決定，向鄰近車輛請求低端信息，而接到請求的鄰近車輛則向請求車輛傳送低端信息。為此，各終端220可以包括無線通信部221、SNR估算部222、解碼決定部223、消息生成部224、解碼部225以及信息處理部226。無線通信部221是按照約定的通信協(xié)議接收分層調(diào)制的信息。所述通信協(xié)議除車輛通信標準之外，還有如4G LTE等通信標準或者如DVB、MediaFLO等廣播標準。SNR估算部222估算各車輛接收的分層調(diào)制信息10、12、14)的信噪比(SNR)，向解碼決定部223傳送估算的SNR值。解碼決定部223是利用估算的SNR值和星座圖參數(shù)，按照對接收的分層調(diào)制信息估算誤碼率(error rate )和預(yù)設(shè)標準誤碼率進行比較的結(jié)果，判斷對所述分層調(diào)制信息解碼與否。估算誤碼率分為高端信息估算誤碼率(U和低端信息估算誤碼率可以用下列第一、二數(shù)學式分別定義。數(shù)學式I
權(quán)利要求
1.一種車用終端，其特征在于，多個車用終端，設(shè)置于行駛中的各車輛，在相互不同的無線通信環(huán)境中，與包括中繼器和基站在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)進行無線通信； 所述多個終端是分別按照對所述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)傳送的調(diào)制信息估算誤碼率和預(yù)設(shè)標準誤碼率進行比較的結(jié)果，判斷是否對所述調(diào)制信息解碼； 然后按照比較結(jié)果，如果對所述調(diào)制信息不進行解碼，則通過其它車輛設(shè)置的終端，接收所述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)傳送的所述調(diào)制信息加以解碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用終端，其特征在于，所述調(diào)制信息包括利用分層調(diào)制技術(shù)，不管所述無線通信環(huán)境如何，在所述基礎(chǔ)設(shè)施提供服務(wù)區(qū)內(nèi)所有車輛必須解碼的已調(diào) 制高端信息，重要度高；根據(jù)所述無線通信環(huán)境，只在一些車輛上解碼的低端信息，重要度相對低； 所述終端是根據(jù)對從所述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)接收的所述調(diào)制低端信息的估算誤碼率(error rate)與預(yù)設(shè)標準誤碼率進行比較的結(jié)果，判斷所述低端信息解碼與否； 所述估算誤碼率是根據(jù)信噪比和星座圖(constellation)中定義的參數(shù)(L)計算，在此定義為/…, ￡/是在所述星座圖上分布，與所述高端信息對應(yīng)的兩點之間最短距離，4是在所述星座圖上分布，與所述低端信息相應(yīng)的兩點之間最短距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用終端，其特征在于，所述多個終端各自生成對所述調(diào)制低端信息的請求消息，傳送到所述其它終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用終端，其特征在于，所述終端響應(yīng)所述請求消息，向所述終端傳送所述低端信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車用終端，其特征在于，所述其它終端是應(yīng)用多跳中繼(Multihop Relay)技術(shù)，向所述終端傳送所述低端信息。
6.一種通信方法，其特征在于，其實現(xiàn)方法分為下列幾個階段設(shè)置于任意車輛的終端接收所述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)傳送的調(diào)制信息； 所述終端對所述調(diào)制信息的估算誤碼率(error rate)和預(yù)設(shè)標準誤碼率進行比較；根據(jù)比較結(jié)果，所述終端判斷是否對所述調(diào)制信息解碼；以及判斷結(jié)果，所述終端對所述調(diào)制信息不進行解碼，則所述終端通過其它車輛設(shè)置的其它終端接收所述調(diào)制信息加以解碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信方法，其特征在于，所述調(diào)制信息包括高端信息，利用分層信息，不管無線通信環(huán)境如何，在服務(wù)區(qū)內(nèi)所有車輛必須解碼而重要度高；低端信息，隨所述無線通信環(huán)境，只有一部分車輛解碼而重要度相對較低； 所述比較階段是包括所述終端算出所述調(diào)制低端信息估算誤碼率(error rate);對所述調(diào)制低端信息估算誤碼率(error rate)和所述標準誤碼率進行比較。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信方法，其特征在于，判斷為所述終端對所述調(diào)制信息不進行解碼時，其實施階段還包括 所述終端向所述其它終端傳送請求所述低端信息的請求消息； 所述其它終端響應(yīng)所述請求消息，向所述終端傳送自己從所述基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)接收的所述低端信息。
全文摘要
本發(fā)明利用車輛與基礎(chǔ)設(shè)施通信(V2I)時分層調(diào)制技術(shù)(高端信息和低端信息同時傳送)，使所有車輛(圖2中V1、V2)對重要度高的高端信息進行解碼，而且因遠程通信以及存在障礙物而接收環(huán)境不良時，只對高端信息解碼的車輛會向接收環(huán)境良好的其它車輛請求傳送低端信息。并通過如多跳中繼(Multi hop Relay)技術(shù)等車輛之間通信技術(shù)(V2V)，使高端信息和低端信息全部解碼的車輛，只傳送低端信息，從而提升整體接收性能。
文檔編號H04L1/20GK102761404SQ20121009904
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者黃德奎 申請人:現(xiàn)代摩比斯株式會社