技术摘要：
本发明提供一种优选地位于具有处理器201的车辆200上的发送设备100，包括多个天线端口101。每个天线端口101用于发送信号并设置在不同的位置上。根据每个天线端口101的位置，从用于信号发送的资源集合600中为所述天线端口101分配唯一资源102。进一步地，本发明还提供一种  全部
背景技术：
V2V通信需要支持日益增长的车辆安全、交通管理以及对不同等级的自动驾驶辅 助等需求。传统V2V通信系统已经采用普通蜂窝频段(即低于6GHz)。然而，这些频带只有有 限的带宽，无法发送车辆间的高分辨率传感器等所需的极高数据速率，因此需要对具有更 多可用带宽的高频带(>6GHz)加以利用。 可以通过波束赋形处理这些(毫米波)频带(例如，28GHz、39GHz、63/64GHz等)的路 径损耗。波束赋形的水平最终决定了V2V通信链路可以支持的范围。但是由于相邻车辆的 “阻隔问题”，无法支持与非相邻车辆的V2V通信链路。因此，使用毫米波的V2V的主要操作模 式基于与相邻车辆的视距(Line  of  Sight，LoS)。由于3GPP的现有5G  NR标准化暂不支持5G  V2X通信，目前尚未提出一种可以为V2V通信提供快速稳健的初始波束赋形接入的方案。 此外，如果V2V通信链路还可以提供车辆的位置信息，则会非常有用。传统的车辆 间的相对定位方案采用图像(或摄像机/视频)传感器和/或雷达(即，使用调频连续波 (Frequency  Modulated  Continuous  Wave，FMCW))技术。然而，在能见度不佳(例如，在黑暗 或恶劣的天气条件下)或传感器饱和(例如，因为明亮的阳光)时，该图像/视频传感器效果 很差。进一步地，雷达的缺点在于无法获取相邻车辆的朝向以及相邻车辆的车辆ID。已经尝 试对雷达或通信波形进行修改，使其可以同时用于雷达及通信应用(例如，在雷达中使用步 进OFDM或在通信中使用FMCW/啁啾波形)。但是每个应用的性能都有所下降。 当前V2X通信研究的主要关注点是通信链路本身。通常认为相邻车辆的位置或传 感器信息是采用传感器系统(例如，FMCW雷达、LiDAR、高分辨率摄像机)这种额外的系统获 取的。截至目前，没有一种为V2V通信提供位置信息的方案。 此外，目前没有一种将车辆间的相对定位与波束赋形通信相结合的方案。 进一步地，即使实现了波束赋形V2V通信，由于毫米波通信链路的脆弱特质，仍有 必要提出一种在减少波束扫描的同时提高可靠性的方案。因此，图17所示的V2V环境是一个 非常恶劣的动态毫米波环境，虽然汽车同方向行进(图17(A)中的情形)。甚至在该环境的不 同区域中，同方向行进的汽车之间的速度差也不同。相邻汽车在变更车道且以不同速度行 进时会动态阻隔传播路径。例如，从右车道变更至左车道的车辆B可能会阻隔车辆A与C之间 的通信链路。 对于沿相反方向行进的汽车(图17(B)中的情形)，该环境更为严峻。对于图17中的 两个示例，即使采用波束赋形，车辆A与C的侧向运动也可能影响其通信链路。因此，在实现 波束赋形时，将尤其是初始接入(即，使用同步)或重同步的波束扫描降至最低是非常重要 的，从而可以尽快更新V2V通信链路以实现快速波束恢复。 4 CN 111557085 A 说　明　书 2/10 页 显然，车辆上的RF天线阵列可能位于若干个位置且每个厂商有不同的偏好。典型 的位置包括顶部安装式阵列(非常适于V2N、V2I应用)及车辆侧面的阵列(非常适于V2V或 V2P应用)。这些阵列最可能位于现代汽车的保险杠插件中。
技术实现要素：
鉴于上述问题及缺陷，本发明旨在改善传统的设备到设备通信，尤其是改善V2V通 信。本发明的目的是实现提供位置和/或朝向信息的通信链路。具体地，本发明意在实现可 以提供车辆的相对定位以及相邻车辆朝向信息的V2V通信。此外，本发明应支持波束赋形。 实际上，应该充分利用空间波束赋形的独特性提供所述位置和/或朝向信息。此外，由于毫 米波通信链路的脆弱特质，本发明意在提供一种方案，以提高通信可靠性并减少波束扫描。 因此，对于3GPP  5G  NR，在通信中保留当前约定的波形(即OFDM)非常重要。 通过所附独立权利要求所提供的方案实现本发明的目的。在从属权利要求中进一 步定义本发明的有益实现方式。 具体地，本发明提出一种毫米波通信方案。该方案与5G  NR使用相同的波形，实现 附近设备的相对定位，并且同时提供稳健的初始接入。具体而言，本发明的方案利用空间 和/或频率分集。 本发明的第一方面提供一种发送设备，具体用于V2V通信。所述发送设备包括多个 天线端口，其中，每个天线端口用于发送信号并设置在不同的位置上；根据每个天线端口的 位置，从用于信号发送的资源集合中为所述天线端口分配唯一资源。 唯一资源是只分配给指定天线端口的资源。所述资源集合中的该资源不会分配给 其它天线端口。天线端口是一个在其上发送基带参考信号或同步信号(例如，在3GPP中)的 点。天线端口可以具有一个或多个天线振子(例如，设置为阵列)。 由于每个天线端口设置在不同位置上并基于其位置分配有所述资源集合中的可 识别资源，每个资源都与位置信息有关。具体地，通过某资源从发送设备接收消息的接收设 备可以基于所用的资源确定所述发送设备的位置和/或朝向信息。换而言之，通过为所述发 送设备的不同部位采用不同的资源，可以提供朝向和/或定位信息。 在第一方面的一种实现方式中，所述发送设备设置于车辆或用户设备(user  device，UE)上，包括：所述车辆或所述UE的至少一个处理器；多个天线端口，其中，所述多个 天线端口安装在所述车辆或所述UE的不同位置上，并由所述至少一个处理器控制。 根据车辆类型或UE类型以及所用资源(例如，28GHz、63/64GHz等频带)，安装在所 述车辆之上(优选地，在所述车辆周围)的天线端口数量可能会有所不同。需要设计一种标 准使其可以支持天线端口的最大数量。例如，最大可以设为8。 在第一方面的另一实现方式中，资源是频率资源、时间资源和/或码资源；和/或根 据每个天线端口的位置，为所述天线端口分配不同的频带或子频带、不同的时段或时隙， 和/或不同的码。 有益的是，子频带发送使接收设备可以针对每个频带使用数字波束赋形，从而可 以同时为每个子频带形成多个接收波束。因此，所述发送设备或接收设备都无需进行波束 扫描。 在第一方面的进一步实现方式中，为设置于第一空间区域的所述天线端口的第一 5 CN 111557085 A 说　明　书 3/10 页 集合分配所述资源的第一逻辑子集；为设置于第二空间区域的所述天线端口的第二集合分 配所述资源的第二逻辑子集。 不同的逻辑子集可以是偶数及奇数资源等。不同的逻辑子集还可以是上层及下层 资源。因此，基于通过不同的逻辑子集从所述发送设备接收的信号，接收设备可以轻易地确 定所述发送设备相对于所述接收设备的朝向。 在第一方面的进一步的实现方式中，所述发送设备用于：在通过天线端口发送信 号时，在所述信号中包括所述发送设备的标识信息。 因此，接收设备可以将同一发送设备在不同资源上发送的信号关联起来，从而可 以轻易地确定所述发送设备的位置和/或朝向信息。 在第一方面的进一步的实现方式中，所述发送设备用于：在通过天线端口发送信 号时，在所述信号中包括以下至少一种：天线端口的总数，所述资源集合中包括的资源的总 数，所述天线端口的位置信息，天线端口与至少一个其它天线端口之间的距离信息。 所述信号中包括的额外信息使接收设备可以更轻易、更准确地获取所述发送设备 的位置和/或朝向信息。 在第一方面的进一步的实现方式中，所述信号包括同步信号(Synchronization  Signal，SS)、物理广播信道(Physical  Broadcast  Channel，PBCH)、SS  PBCH块、参考信号 (Reference  Signal，RS)、位置参考信号(Position  Reference  Signal，PRS)及发现信号中 的至少一种。 因此，本发明有利于支持同步、发现、和/或定位。 优选地，天线端口用于通过宽的半功率波宽(即，120°–180°)发送信号。通过这种 方式，结合所述唯一分配的资源可以避免波束扫描。 在第一方面的进一步的实现方式中，为天线端口分配多个唯一资源，以同时发送 不同信号；和/或天线端口用于使用单独的波束发送不同信号。 当所述发送设备使用时分复用时，即，当所述资源为子帧、时隙或符号等时间资源 时，每个天线端口具有多个波束和/或多个资源大有裨益。 在第一方面的进一步的实现方式中，天线端口用于同时发送并接收信号。 相应地，本发明还支持收发器。因此，有益的是，天线端口不会将将分配给该天线 端口的用于信号发送的唯一资源用于信号接收。 本发明第二方面提供一种接收设备，具体用于V2V通信。所述接收设备包括：至少 一个天线振子，用于接收信号；至少一个处理器，用于基于用于信号发送的资源集合中的资 源确定接收信号的发送设备的位置和/或朝向信息。 相应地，唯一分配给所述发送设备的设置在不同位置上的不同天线端口的资源使 所述接收设备可以确定所述位置和/或朝向信息，从而尤其显著改善V2V通信。 在第二方面的一种实现方式中，所述接收设备用于确定所述接收设备中的到达角 度，其中，所述至少一个处理器用于基于所述到达角度确定所述发送设备的所述位置和/或 朝向信息。 因此，极大地提高了确定所述位置和/或朝向信息的准确性。所述接收设备可以用 于确定最佳波束到达角度，并且，优选地，进行接收波束赋形。 在第二方面的进一步的实现方式中，所述接收设备用于确定至少一个天线振子接 6 CN 111557085 A 说　明　书 4/10 页 收的信号的第一到达角度以及至少第二天线振子接收的同一信号的第二到达角度，其中， 所述至少一个处理器用于基于所述第一到达角度和所述第二到达角度确定所述发送设备 的所述位置和/或朝向信息。 因此，进一步提高了确定所述位置和/或朝向信息的准确性。 在第二方面的进一步的实现方式中，所述至少一个处理器用于确定同一个天线振 子上通过第一资源接收的第一信号与通过第二资源接收的第二信号之间的时间差；所述至 少一个处理器用于基于所述时间差确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。 因此，极大地提高了确定所述位置和/或朝向信息的准确性。 本发明第三方面提供一种发送方法，具体用于V2V通信。所述发送方法包括：根据 设置在不同位置上的多个天线端口中每个天线端口的位置，从用于信号发送的资源集合中 为所述天线端口分配唯一资源。 在第三方面的一种实现方式中，所述多个天线端口安装在车辆或UE的不同位置 上，并由所述车辆或UE的至少一个处理器控制。 在第三方面的进一步的实现方式中，资源是频率资源、时间资源和/或码资源；和/ 或根据每个天线端口的位置，为所述天线端口分配不同的频带或子频带、不同的时段或时 隙，和/或不同的码。 在第三方面的进一步的实现方式中，为设置于第一空间区域的所述天线端口的第 一集合分配所述资源的第一逻辑子集；为设置于第二空间区域的所述天线端口的第二集合 分配所述资源的第二逻辑子集。 在第三方面的进一步的实现方式中，所述方法包括：在通过天线端口发送信号时， 在所述信号中包括发送设备的标识信息。 在第三方面的进一步的实现方式中，所述方法包括：在通过天线端口发送信号时， 在所述信号中包括以下至少一种：天线端口的总数，所述资源集合中包括的资源的总数，所 述天线端口的位置信息，天线端口与至少一个其它天线端口之间的距离信息。 在第三方面的进一步的实现方式中，所述信号包括同步信号(Synchronization  Signal，SS)、物理广播信道(Physical  Broadcast  Channel，PBCH)、SS  PBCH块、参考信号 (Reference  Signal，RS)、位置参考信号(Position  Reference  Signal，PRS)及发现信号中 的至少一种。 在第三方面的进一步的实现方式中，为天线端口分配多个唯一资源，以同时发送 不同信号；和/或天线端口使用单独的波束发送不同信号。 在第三方面的进一步的实现方式中，天线端口同时发送并接收信号。 根据第三方面及其实现方式所述的方法实现根据第一方面及其各实现方式所述 的发送设备的上文所述的所有效果及优势。 本发明第四方面提供一种接收方法，具体用于V2V通信。所述接收方法包括：基于 用于信号发送的资源集合中的资源确定至少一个天线振子接收的信号的发送设备的位置 和/或朝向信息。 在第四方面的一种实现方式中，所述方法包括：确定接收设备中的到达角度，并基 于所述到达角度确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。 在第四方面的进一步的实现方式中，所述方法包括：确定至少一个天线振子接收 7 CN 111557085 A 说　明　书 5/10 页 的信号的第一到达角度以及至少第二天线振子接收的同一信号的第二到达角度，并基于所 述第一到达角度和所述第二到达角度确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。 在第四方面的进一步的实现方式中，所述方法包括：确定同一个天线振子上通过 第一资源接收的第一信号与通过第二资源接收的第二信号之间的时间差，并基于所述时间 差确定所述发送设备的所述位置和/或朝向信息。 需要说明的是本申请中描述的所有设备、元件、单元及构件可以在软件或硬件部 件或其任意组合中实现。本申请中描述的各种实体执行的所有步骤和所描述的将由各种实 体执行的功能旨在表明各个实体适于或用于执行各自的步骤和功能。虽然在以下具体实施 例的描述中，由外部实体执行的特定功能或步骤没有在执行特定步骤或功能的该实体的具 体元件的描述中反映，但是技术人员应该清楚的是这些方法和功能可以在各自的硬件或软 件元件或其任意组合中实现。 附图说明 结合所附附图，下面具体实施例的描述将阐述上述本发明的各方面及其实现形 式，其中： 图1示出根据本发明实施例的发送设备； 图2示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备； 图3示出根据本发明实施例的接收设备； 图4示出分别设置在发送车辆及接收车辆上的根据本发明实施例的发送设备及接 收设备； 图5示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备； 图6示出8个天线端口(A)及2个天线端口(B)的频率/时间资源的示例； 图7示出分别设置在发送车辆及接收车辆上的根据本发明实施例的发送设备及接 收设备，其中，所述车辆沿相同方向(A)或相反方向(B)行进； 图8示出分别设置在发送车辆及接收车辆上的根据本发明实施例的发送设备及接 收设备，其中，在(A)中，所述接收设备通过两个天线振子接收来自所述发送设备的一个天 线端口的一个信号；其中，在(B)中，所述接收设备通过两个天线振子接收来自所述发送设 备的两个天线端口的两个信号； 图9示出分别设置在发送车辆及接收车辆上的根据本发明实施例的发送设备及接 收设备，其中，所述接收设备通过一个天线振子接收来自所述发送设备的两个天线端口的 两个信号； 图10示出SYNC及PBCH内容的两个示例； 图11示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备； 图12示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备，其中，所述发送设备可 以同时发送并接收信号； 图13示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备，其中，所述发送设备采 用时分复用； 图14示出设置在车辆上的根据本发明实施例的发送设备，其中，所述发送设备在 天线端口使用多个资源和/或多个波束； 8 CN 111557085 A 说　明　书 6/10 页 图15示出根据本发明实施例的发送方法； 图16示出根据本发明实施例的接收方法； 图17示出V2V通信的一个示例。