用于车联网的单播通信方法和装置与流程

1.本发明涉及车联网无线通信技术，更具体地涉及车联网中车载单元和路侧单元之间的单播通信技术。


背景技术：

2.基于ieee 802.11p通信标准的专用短距离通信(dsrc)标准和基于3gpp长期演进(lte)标准的lte-v2x标准是当前用于车联网领域的两大主流通信标准。相比于dsrc技术，lte-v2x能够利用现有的蜂窝网络基础与频谱资源，应用成本更低。而且lte-v2x技术在带宽、适用范围、服务质量等方面都有显著提高，适用于多种车联网通信应用场景。因此，基于lte-v2x技术的车载单元(obu)与路侧单元(rsu)间的车辆到基础设施(v2i)通信设计，有利于克服传统dsrc通信的缺点，实现更好的服务质量，已成为当前的热门研究方向。
3.尽管lte-v2x技术相比于dsrc技术有众多优势，但现有lte-v2x标准只能支持由rsu发起的广播通信方式。现有标准下的lte-v2x技术不能实现车载单元与车、路侧单元、行人等之间的一对一单播信息交互。例如，作为v2i技术典型应用的汽车近场支付(vnfp)，是指汽车作为服务终端对所消费的商品或服务进行账务支付的一种服务方式，由车载单元obu与路侧单元rsu进行信息交互，完成支付功能与车辆信息管理。对于停车场支付、充电支付、加油支付等车辆停止时主动发起付费的应用场景，只有车辆进入服务区域且存在通信需求时才需要建立连接、完成服务，即不存在rsu连续与多个不同的设备建立连接的需求。因此，在这种应用场景下，若在通信连接建立阶段仍采用rsu周期性广播通信的方式，不仅不适合车辆主动发起付费的要求，而且会造成通信资源浪费，不利于设备的长期有效工作。


技术实现要素：

4.本发明内容并非旨在标识所保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所保护主题的范围。在下面的具体实施方式中将对本发明内容做进一步描述。
5.为了解决现有lte-v2x标准中由rsu发起的广播通信方式在例如背景技术中描述的车辆停止时主动发起付费的应用场景中所存在的技术问题，本公开提供了通过在obu和rsu之间进行消息交互来实现由obu发起的单播连接通信流程。obu和rsu之间的消息交互可以利用本公开提供的专用业务公告(dsa)广播、dsa单播、以及专用短消息(dsm)单播通信方式。
6.在一方面，本公开提供了一种用于车载单元无线通信的方法。该方法包括：以广播方式发送连接请求消息，连接请求消息用于请求建立单播连接；从路侧单元接收响应于连接请求消息以单播方式发送的连接接受消息，连接接受消息用于通知路侧单元的单播连接服务能力；以及响应于接收到连接接受消息，以单播方式向路侧单元发送连接确认消息，连接确认消息用于向路侧单元确认建立单播连接。
7.在另一方面，本公开还提供了一种用于路侧单元无线通信的方法。该包括：接收车载单元以广播方式发送的连接请求消息，连接请求消息用于请求建立单播连接；响应于接
收到连接请求消息，以单播方式向车载单元发送连接接受消息，连接接受消息用于通知路侧单元的单播连接服务能力；以及从车载单元接收响应于连接接受消息以单播方式发送的连接确认消息，连接确认消息用于向路侧单元确认建立单播连接。
8.在一方面，本公开提供了一种用于车载单元无线通信的装置。该装置包括：存储器；以及至少一个处理器，其耦接至存储器。该至少一个处理器被配置为：以广播方式发送连接请求消息，连接请求消息用于请求建立单播连接；从路侧单元接收响应于连接请求消息以单播方式发送的连接接受消息，连接接受消息用于通知路侧单元的单播连接服务能力；以及响应于接收到连接接受消息，以单播方式向路侧单元发送连接确认消息，连接确认消息用于向路侧单元确认建立单播连接。
9.在另一方面，本公开还提供了一种用于路侧单元无线通信的装置。该装置包括：存储器；以及至少一个处理器，其耦接至存储器。该至少一个处理器被配置为：接收车载单元以广播方式发送的连接请求消息，连接请求消息用于请求建立单播连接；响应于接收到连接请求消息，以单播方式向车载单元发送连接接受消息，连接接受消息用于通知路侧单元的单播连接服务能力；以及从车载单元接收响应于连接接受消息以单播方式发送的连接确认消息，连接确认消息用于向路侧单元确认建立单播连接。
10.在另一些方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行代码。该计算机可执行代码可用于执行根据本公开的用于车载单元无线通信的方法或者用于路侧单元无线通信的方法。本公开还提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括可由处理器执行的指令。该指令在由处理器执行时能够实现根据本公开的用于车载单元无线通信的方法或者用于路侧单元无线通信的方法。
11.应当注意，以上一个或多个方面包括以下详细描述以及在权利要求中具体记载的特征。下面的说明书及附图从多个方面详细阐述了部分示例性特征。这些特征仅仅指示可以实施各个方面的原理的多种方式，并且本公开内容旨在包括所有这些方面及其等同变换。
附图说明
12.图1示出了基于lte的车联网无线通信技术的协议栈框架图。
13.图2示出了专用短消息数据帧和专用业务公告数据帧的帧格式。
14.图3示出了在协议层间封装专用短消息数据帧过程的示意图。
15.图4a示出了根据本公开实施例用于车载单元无线通信的示例性方法的流程图。
16.图4b示出了根据本公开实施例用于路侧单元无线通信的示例性方法的流程图。
17.图5示出了根据本公开实施例用于车联网设备无线通信的示例性装置方框图。
18.图6示出了根据本公开实施例专用业务公告数据帧的广播通信流程图。
19.图7示出了根据本公开实施例专用业务公告数据帧的单播通信流程图。
20.图8示出了根据本公开实施例专用短消息数据帧的单播通信流程图。
21.图9示出了根据本公开一个实施例由车载单元发起的单播连接通信流程图。
22.图10示出了根据本公开另一个实施例由车载单元发起的单播连接通信流程图。
具体实施方式
23.下面将参照附图来详细地描述各个实施例。应当理解，对这些具体实施方式的描述仅仅用于使得本领域技术人员能够更好地理解并从而实施本公开内容，而并非旨在对本公开内容的范围做出任何限制。
24.图1示出了基于lte的车联网无线通信技术的协议栈框架图。lte车联网无线通信设备(例如，obu和rsu)的协议栈主要包括应用层、网络层、接入层。在接入层，lte-v2x支持uu接口和pc5接口。uu接口是lte标准中用户终端与接入网络设备(例如，enode b)之间的接口。pc5接口是lte标准中用于终端设备之间(例如，车与车之间)直连的接口。在本公开的实施例中，由obu发起的单播通信流程可以使用pc5接口进行obu与rsu间的交互。
25.网络层包括数据子层和管理子层两部分。管理子层主要完成系统配置及维护等，其功能集成于专用管理实体(dme)。dme是管理业务的通用结合，为数据子层提供管理接口，从而与数据子层交互并使用数据子层的服务在不同用户设备间传递管理数据流。数据子层包括：ip和tcp/udp层、专用短消息协议(dsmp)层、适配层。数据子层用于用户设备应用层间的用户面数据传输，以及用户设备管理层实体(例如，专用管理实体)间或管理层实体与应用层间控制面消息的传输。数据子层中的ip协议和dsmp协议是可选的。在本公开的实施例中，由obu发起的单播通信流程可以经由dsmp协议进行obu与rsu间的交互。dsmp协议层主要负责与不同应用的数据交互。dsmp实体可以将应用层的数据包递交给底层，以及将应用层感兴趣的短消息传输到应用层。dsmp协议可以使用应用标识符(aid)来区分不同的应用层业务。
26.适配层提供底层接入技术(例如lte-v2x)与上层协议栈之间的传输适配功能。适配层可以接收上层发送的dsmp数据包或dme数据包，区分待发送数据包所使用的底层接口，并将相应数据包递交到符合对应接入层接口的底层进行传输。适配层还可以接收来自底层的数据包，区分相应数据包所属的上层协议类型，并将数据包递交给指定的上层协议栈。适配层功能还包括：应用标识符与目的端层二标识之间的映射、源端层二标识的产生/改变/维持、单播/组播地址与层二标识之间的映射等等。在本公开的一个实施例中，适配层还可以将其产生的源端层二标识，即设备本地的地址传递给上层协议栈(例如，dsmp)。
27.应用层是用户协议栈的最高层，根据设备需要决定接收业务数据，并将业务数据传递至网络层和接入层执行发送过程。根据本公开的实施例，在由obu发起的单播通信流程中obu与rsu之间交互的消息分为用户面消息和控制面消息。专用短消息(dsm)数据帧可以用于承载用户面消息，例如应用层数据信息的交互。专用业务公告(dsa)数据帧可以用于承载控制面消息，例如，用于由obu发起的建立单播连接通信流程中的唤醒消息、单播业务公告消息、连接接受消息，以及用于释放单播连接通信流程中的连接释放公告等消息。dsa数据帧可以被封装在dsm数据帧的数据部分中，从而利用dsm数据帧通信方式来传输。
28.图2示出了dsm数据帧在dsmp协议层中的帧格式210和dsa数据帧的帧格式220。如图2所示，在dsmp协议层中，dsm数据帧210包括dsmp帧头和有效载荷数据两部分。有效载荷数据部分可以用于封装来自应用层的用户业务数据信息，也可以用于封装来自应用层和/或专用管理实体的dsa帧。dsmp帧头部分包括：dsmp版本，用于区分不同的dsmp版本；dsmp扩展域指示，用于指示是否出现后面的扩展域；预留域，预留用于其它功能；扩展域，用于其它信息，例如，用于表示数据信息的不同作用；应用标识符(aid)，用于区分不同的应用业务；
数据长度，用于指示上层数据实体的字节长度。根据本公开的一些实施例，在由obu发起的单播通信流程中obu与rsu之间交互的消息的名称、标识等其它信息可以封装在dsm数据帧的扩展域中。
29.如图2所述，dsa数据帧220包括dsa帧头和应用信息两部分。dsa帧头部分包括：dsa版本，用于区分不同的dsa版本号；dsa帧头扩展域指示，用于指示是否出现后面的帧头扩展域；预留域，预留用于其它功能；dsa标识符(id)，用于识别dsa的唯一性；内容计数，用于在dsa id相同时识别是否是上一个dsa的重复；帧头扩展域，用于其它信息，例如，用于表示数据信息的不同作用。应用信息部分包括：应用信息计数，用于表示后面总共有几个应用信息；应用标识符(aid)，用于区分不同的应用业务；应用扩展域，用于指示应用相关的信息。根据本公开的一些实施例，在由obu发起的单播通信流程中obu与rsu之间交互的控制面消息的名称或标识可以封装在dsa id字段中。根据本公开的另一些实施例，在由obu发起的单播通信流程中obu与rsu之间交互的控制面消息的名称、标识等其它信息可以封装在dsa帧头扩展域或者应用扩展域中。
30.图3示出了在协议层间封装专用短消息数据帧过程的示意图。从发送端应用层和/或专用管理实体(dme)开始，将应用业务数据或控制消息dsa帧发送到dsmp层。在dsmp层，为来自上层的数据添加dsmp帧头，打包封装为dsmp层dsm帧，并发送到适配层。如图2所述，dsmp帧头可以包括：dsmp版本，dsmp扩展域指示，预留域，扩展域，应用标识符(aid)，以及数据长度。在将dsa帧封装在dsm帧的数据部分时，可以将dsm帧中的aid设置为dsa帧对应的aid值。在适配层，为来自dsmp层的dsm帧添加适配层帧头，打包封装为适配层dsm帧，并发送到接入层。适配层帧头包括协议类型信息，用于指示上层数据包所使用的协议类型，例如，dsmp协议。在接入层，为来自适配层的dsm帧添加接入层帧头，打包封装为接入层dsm帧，并经由接入层通信技术(例如pc5接口)发送到接收端接入层。接收端可以进行与发送端相对应的处理，从接入层向上传递，逐层进行拆包解封和过滤，从而实现在发送端和接收端之间用户面消息和控制面消息的通信。
31.根据一个实施例，在协议层之间的上述交互可以通过数据子层服务原语来实现。在各协议层之间交互的信息除了包括各协议层生成的上述数据包之外，还可以包括其它开销信息，例如，源端和目的端地址、以及其它需要在各协议层间交互的信息等。在本公开的实施例中，数据子层服务原语可以包括但不局限于：dsm.request、dsm.indication、address.indication、adaptation-layer.request、adaptation-layer.indication、access-layer.request、access-layer.indication。
32.此外，为了使用管理子层提供的管理和维护等功能，应用层和dsmp层还需要与dme之间进行交互。例如，设备应用需要先在dme处注册，使得dme可将接收到的dsm帧发送到对应的上层应用。根据本公开的实施例，在dsa帧通信过程中，当上层希望发送dsa帧时，需要向dme发送请求。在dsmp层接收到dsa帧时，可以将该dsa帧发送到dme，并在dme处确定该dsa帧是否与应用层感兴趣的业务类型相匹配，如果匹配则将该dsa帧发送到相应的上层应用。根据一个实施例，各协议层与dme之间的交互可以通过管理子层服务原语来实现。在本公开的实施例中，管理子层服务原语可以包括但不局限于：dme-providerservice.request、dme-providerservice.confirm、dme-userservice.request、dme-userservice.confirm、dme-dsmservice.request、dme-dsmservice.confirm、dme-event.indication。
33.下面将对本公开具体实施例中使用的管理子层服务原语和数据子层服务原语的功能和参数进行详细描述。应当注意，在没有特别说明的情况下，下文所示的服务原语中包含的参数并非用于根据本公开由obu发起的单播通信流程所必需的，而且根据本公开的单播通信流程的实施也不受限于下述服务原语的具体形式。本领域技术人员可以通过其它方式来在各协议层之间交互用于实施根据本公开的单播通信流程的信息。这些其它方式均在本公开范围内。
34.dme-providerservice.request是由应用层发送到dme实体的服务原语，用于表明上层实体请求传输dsa帧。根据本公开一个实施例，该服务原语参数如下：
[0035][0036][0037]
表1对dme-providerservice.request服务原语参数进行了说明。
[0038][0039]
表-1
[0040]
根据本公开另一个实施例，该dme-providerservice.request服务原语还可以包括“source mac address”(源端媒体访问控制mac地址)参数。类似于对等端mac地址，该参
数也是可选的。在请求dsa帧广播方式下不出现。在请求dsa帧单播/组播方式下，如果应用层不知道源端mac地址，即发送端设备的本地地址，该源端mac地址参数也可以不出现，或者被设置为默认值，例如，0或者能够被下层协议识别为非有效源端mac地址的任何其它值；如果应用层知道源端mac地址，则可以将其作为“source mac address”参数包括在dme-providerservice.request服务原语。在本公开的实施例中，通过在dme-providerservice.request服务原语中包括对等端mac地址，有助于实现dsa帧的单播通信方式，进而可用于由obu发起的单播连接通信流程中obu与rsu之间的控制面消息交互。
[0041]
dme-providerservice.confirm服务原语用于确认收到上层对应的请求，用于回应dme-providerservice.request。如果dme决定接受这个请求，则为上层开始单播、组播、或者广播dsa。该服务原语参数如下：
[0042][0043][0044]
表2对dme-providerservice.confirm服务原语参数进行了说明。
[0045][0046]
表-2
[0047]
dme-userservice.request是由应用层发送到dme实体的服务原语，用于表明上层实体感兴趣的或者希望接收的应用业务。该服务原语参数如下：
[0048][0049]
表3对dme-userservice.request服务原语参数进行了说明。
[0050][0051]
表-3
[0052]
dme-userservice.confirm服务原语用于确认收到上层对应的请求，用于回应dme-userservice.request。如果dme接受了这个请求，在收到dsa时，会根据上层请求设定的感兴趣应用标识符与dsa中应用进行匹配。该服务原语参数如下：
[0053][0054]
表4对dme-userservice.confirm服务原语参数进行了说明。
[0055][0056]
表-4
[0057]
dme-dsmservice.request是由应用层发送到dme实体的服务原语，用于表明上层请求一个短消息服务。该服务原语参数如下：
[0058][0059]
表5对dme-dsmservice.request服务原语的参数进行了说明。
[0060][0061]
表-5
[0062]
dme-dsmservice.confirm服务原语用于确认收到上层对应的请求，用于回应dme-dsmservice.request。该服务原语参数如下：
[0063][0064]
表6对dme-dsmservice.confirm服务原语参数进行了说明。
[0065][0066]
表-6
[0067]
根据本公开的一个实施例，管理子层服务原语还可以包括dme-event.indication。dme-event.indication是由dme实体发送到应用层的服务原语，用于通知应用层已经收到所请求的感兴趣服务消息，可进行后续操作。根据本公开一个实施例，该服务原语参数如下：
[0068][0069]
表7对dme-event.indication服务原语的参数进行了说明。
[0070][0071]
表-7
[0072]
根据本公开的其它实施例，该服务原语可以将源端mac地址和对等端mac地址作为可选参数，或者可以不包括对等端mac地址参数，或者也可以不包括对等端mac地址和源端mac地址这两个参数。例如，在下层实体接收到dsa广播帧的情况下，该dsa帧中的对等端mac地址是由应用标识符(aid)映射得到的，并非接收端设备的mac地址。在dme-event.indication服务原语已经包括aid参数的情况下，不需要再将对等端mac地址发送给应用层。通过在dme-event.indication服务原语中减少对等端mac地址参数，能够降低协议层间交互的开销。又例如，在dme通过dme-event.indication服务原语向应用层通知接收到应用层感兴趣的业务消息之后，应用层通过dsa帧广播通信方式来进行后续操作的通信流程中，由于应用层不需要源端mac地址和对等端mac地址，因此通过在dme-event.indication服务原语中减少源端mac地址和对等端mac地址参数，能够进一步降低协议层间交互的开销。
[0073]
dsm.request是由高层(例如，应用层或dme)发送到dsmp协议层的服务原语，用于请求发送dsm数据。该服务原语参数如下：
[0074]
[0075]
表8对dsm.request服务原语的参数进行了说明。
[0076][0077][0078]
表-8
[0079]
dsm.indication是从dsmp层发送到高层(例如，应用层或dme)的服务原语，用于指示高层收到了dsm数据。如果dsm中的aid指示这条消息是一个dsa帧，则dsmp会将dsm.indication发给dme。根据本公开一个实施例，该服务原语参数如下：
[0080]
[0081][0082]
表9对dsm.indication服务原语的参数进行了说明。
[0083][0084]
表-9
[0085]
根据本公开另一个实施例，如果dsm中的aid指示这条消息是一个dsa帧，则不论该dsa帧是广播帧还是单播/组播帧，该dsm.indication服务原语中的源端mac地址和对等端mac地址都是必选的，或者至少源端mac地址是必选的。源端mac地址可以通过来自下层的服务原语中的源端地址获得。在dsa帧广播方式下，在对等端mac地址也必选的实施方式中，对等端mac地址可以通过来自下层的服务原语中的目的端地址获得。该目的端地址可以是由接收端设备的适配层生成的本地地址，或者是通过由aid映射的层二标识获得的。
[0086]
在一个实施例中，本公开还提供了address.indication服务原语。该
address.indication服务原语用于从dsmp层向dme告知接收的dsa单播、组播或广播帧的发送端设备的mac地址，即承载该dsa帧的dsm帧中包括的源端mac地址，以便于接收端设备在后续通信流程中发送dsa单播帧。根据本公开一个实施例，该address.indication服务原语参数如下：
[0087][0088]
表10对address.indication服务原语的参数进行了说明。
[0089][0090]
表-10
[0091]
在dsa帧广播方式下，表10中描述的目的端地址(destination_address)可以是由接收端设备的适配层生成的本地地址，或者是通过由aid映射的层二标识获得的。根据本公开另一个实施例，address.indication服务原语可以不包括对等端mac地址，以减少协议层间交互的开销。根据本公开另一个实施例，address.indication服务原语中的对等端mac地址是可选的，即在dsa帧广播方式下不出现，在dsa帧单播方式下必选。
[0092]
adaptation-layer.request是从dsmp层发送到适配层的服务原语，用于请求适配层数据的发送。该服务原语参数如下：
[0093]
[0094][0095]
表11对adaptation-layer.request服务原语的参数进行了说明。
[0096][0097]
表-11
[0098]
adaptation-layer.indication是从适配层发送到dsmp层的服务原语，用于指示收到了适配层数据。该服务原语参数如下：
[0099][0100]
表12对adaptation-layer.indication服务原语的参数进行了说明。
[0101][0102]
表-12
[0103]
如上面的表12中所描述的，adaptation-layer.indication服务原语中的目的端地址参数是通过来自下层的access-layer.indication服务原语中的目的端层二标识参数获得的。根据本公开一个实施例，在接收到广播数据帧的情况下，适配层可以生成接收端设备的本地mac地址，来作为adaptation-layer.indication服务原语中的目的端地址参数值。这样，即使在接收到dsa广播帧时，高层也能够获得接收端本地的真实mac地址，以用于后续通信流程。
[0104]
access-layer.request是从适配层发送到接入层的服务原语，用于请求接入数据的发送。该服务原语参数如下：
[0105][0106]
表13对access-layer.request服务原语的参数进行了说明。
[0107]
[0108][0109]
表-13
[0110]
access-layer.indication是从接入层发送到适配层的服务原语，用于指示收到了接入数据。该服务原语参数如下：
[0111][0112]
表14对access-layer.indication服务原语的参数进行了说明。
[0113]
[0114][0115]
表-14
[0116]
图4a示出了根据本公开实施例用于车载单元无线通信的示例性方法4100的流程图。方法4100可以由车载单元(obu)来执行，以用于在增强obu功能的基础上实现由obu发起并主导的单播连接建立流程。在根据方法4100的单播通信流程中obu与rsu之间的消息交互可以利用本公开提供的专用业务公告(dsa)广播通信方式、dsa单播通信方式、以及专用短消息(dsm)单播通信方式。
[0117]
在方框4110中，方法4100包括以广播方式发送连接请求消息。该连接请求消息用于请求建立单播连接。方法4100可以包括重复发送连接请求消息，直到接收到来自路侧单元的响应于连接请求消息发送的连接接受消息时，停止发送连接请求消息。在一个实施例中，方法4100可以利用定时器机制来重复发送连接请求消息。方法4100可以包括当用于重复发送连接请求消息的定时器超时时，停止发送连接请求消息。在另一个实施例中，方法4100可以利用计数器机制来重复发送连接请求消息。方法4100可以包括对重复发送连接请求消息的次数进行计数，当用于发送连接请求消息的计数器达到阈值时，停止发送连接请求消息。通过利用定时器和/或计数器机制来重复地发送连接请求消息，本公开对方法4100的通信流程进行了优化，从而实现在尽可能保证obu发送的连接请求消息能够被rsu接收到的同时，还能够在obu接收不到来自rsu的响应消息的异常情况下退出该通信流程，以避免obu处的资源消耗以及对其它设备通信的干扰。
[0118]
根据本公开实施例，连接请求消息可以通过专用业务公告(dsa)数据帧广播方式来发送。该dsa数据帧可以包括标识单播连接业务的aid。在该实施例中，发送连接请求消息可以包括：由obu从应用层向专用管理实体(dme)发送请求以用于请求发送所述dsa数据帧。该请求可以包括标识单播连接业务的aid和重复率。重复率参数用于重复发送连接请求消息。例如，该请求可以采用上文描述的dme-providerservice.request服务原语。该请求还可以包括与连接请求消息相关的数据信息。dme在接收到来自应用层的请求后，可以根据请求中所包含的应用标识符以及与连接请求消息相关的数据信息来生成dsa广播数据帧，并经过下层协议栈的逐层处理来以广播方式发送给rsu。在以广播方式发送连接请求消息的流程中，从应用层到dme的请求消息中可以不出现对等端mac地址。
[0119]
在方框4120中，方法4100还包括从rsu接收响应于连接请求消息以单播方式发送的连接接受消息。该连接接受消息用于公告rsu的单播连接服务能力。该连接接受消息是通过专用业务公告dsa数据帧单播方式来发送的。承载了连接接受消息的dsa单播数据帧包括标识单播连接业务的aid。为了使obu能够接收到以单播方式发送的连接接受消息，该接收步骤还包括：在接收之前，从应用层向dme发送请求，该请求包括标识单播连接业务的aid。这样，在obu的dme接收到包括该aid的dsa数据帧时，便会向应用层指示。因此，该接收步骤还包括：在应用层接收来自dme的指示，该指示可以包括标识单播连接业务的aid、源端地址、和对等端地址。因为以单播方式发送的连接接受消息中携带的源端地址和对等端地址
即为发送该消息的rsu的地址和该消息的目标obu的地址，所以上述指示中包括的源端地址和对等端地址分别为该rsu的地址和该obu的地址。该指示还包括与连接接受消息相关的数据信息。obu应用层可以至少部分地基于该指示中包括的应用标识符和数据信息来确定接收到连接接受消息。obu从应用层向dme发送的请求可以采用dme-userservice.request服务原语。obu在应用层接收的来自dme的指示可以采用dme-event.indication服务原语。
[0120]
在方框4130中，方法4100还包括响应于接收到连接接受消息，以单播方式向路侧单元发送连接确认消息，该连接确认消息用于向路侧单元确认建立单播连接。连接确认消息可以是通过dsa数据帧单播方式来发送的，该dsa数据帧包括标识单播连接业务的aid。为了使obu能够以单播方式发送dsa数据帧，该发送步骤还包括：从应用层向dme发送请求以用于请求发送dsa单播数据帧，该请求包括标识单播连接业务的aid和对等端地址，该对等端地址是在方框4120中接收到的路侧单元的地址。该请求可以采用上文描述的dme-providerservice.request服务原语。在另一个实施例中，从应用层向dme发送的该请求还可以包括源端地址，该源端地址是在方框4120中接收的以单播方式发送的连接接受消息中的对等端地址，即该obu的mac地址。
[0121]
尽管图4a仅示出了根据本公开一个实施例由obu执行的单播连接建立阶段的操作步骤，方法4100还包括obu在单播连接交互阶段和单播连接释放阶段执行的操作步骤。在单播连接的数据交互阶段，方法4100还包括从路侧单元接收以单播方式发送的数据信息，该数据信息可以包括数据交互请求消息或应用层业务数据；以及以单播方式向路侧单元发送数据信息，该数据信息可以包括数据交互应答消息或应用层业务数据。由obu发送的以及由rsu发送的数据信息均是通过根据本公开描述的专用短消息dsm数据帧单播通信方式来实现的。
[0122]
在连接释放阶段，方法4100还包括从路侧单元接收以单播方式发送的连接释放公告消息，该连接释放公告消息用于释放与路侧单元建立的单播连接。该连接释放公告消息是通过dsa数据帧单播方式来发送的，该dsa数据帧包括标识单播连接业务的aid。obu接收以单播方式发送的连接释放公告消息的处理过程与在方框4120中接收以单播方式发送的连接接受消息的处理过程是基本相似的，主要不同之处在于dsa单播数据帧中承载的是连接释放公告消息。因此，上文针对方框4120所描述的技术内容同样适用于接收以单播方式发送的连接释放公告消息的步骤。
[0123]
图4b示出了根据本公开实施例用于路侧单元无线通信的示例性方法4200的流程图。方法4200可以由路侧单元(rsu)来执行，以用于配合车载单元(obu)实现由obu发起并主导的单播连接建立流程。在根据方法4200的单播通信流程中obu与rsu之间的消息交互可以利用本公开提供的专用业务公告(dsa)广播通信方式、dsa单播通信方式、以及专用短消息(dsm)单播通信方式。
[0124]
在方框4210中，方法4200包括接收车载单元以广播方式发送的连接请求消息。该连接请求消息用于请求建立单播连接。连接请求消息是通过专用业务公告(dsa)数据帧广播方式来发送的，该dsa广播数据帧包括标识单播连接业务的应用标识符(aid)。为了使rsu能够接收到以广播方式发送的连接请求消息，该接收步骤还包括：在接收之前，从应用层向dme发送请求，该请求包括标识单播连接业务的aid。这样，在rsu的dme接收到包括该aid的dsa数据帧时，便会向应用层指示。因此，该接收步骤还包括：在应用层接收来自dme的指示，
该指示包括标识单播连接业务的aid、源端地址、和对等端地址。源端地址是发送该连接请求消息的obu的mac地址。指示中包括的对等端地址可以是连接请求消息中携带的对等端地址，该地址是在obu的适配层在发送过程中利用aid映射得到的。或者，该指示中包括的对等端地址可以是从rsu的适配层获得的本地mac地址。该指示还可以包括与连接请求消息相关的数据信息。rsu应用层可以至少部分地基于该指示中包括的应用标识符和数据信息来确定接收到连接请求消息。rsu从应用层向dme发送的请求可以采用dme-userservice.request服务原语。rsu在应用层接收的来自dme的指示可以采用dme-event.indication服务原语。
[0125]
在方框4220中，方法4200还包括响应于接收到连接请求消息，以单播方式发送连接接受消息。该连接接受消息用于公告rsu的单播连接服务能力。方法4200可以包括重复发送连接接受消息，直到接收到来自车载单元的响应于连接接受消息发送的连接确认消息时，停止发送连接接受消息。在一个实施例中，方法4200可以利用定时器机制来重复发送连接接受消息。方法4200可以包括当用于重复发送连接接受消息的定时器超时时，停止发送连接接受消息。在另一个实施例中，方法4200可以利用计数器机制来重复发送连接接受消息。方法4200可以包括对重复发送连接接受消息的次数进行计数，当用于发送连接接受消息的计数器达到阈值时，停止发送连接接受消息。通过利用定时器和/或计数器机制来重复地发送连接接受消息，本公开对方法4200的通信流程进行了优化，从而实现在尽可能保证rsu发送的连接接受消息能够被obu接收到的同时，还能够在rsu接收不到来自obu的响应消息的异常情况下退出该通信流程，以避免rsu处的资源消耗以及对其它设备通信的干扰。
[0126]
根据本公开实施例，连接接受消息是通过dsa数据帧单播方式来发送的。该dsa单播数据帧包括标识单播连接业务的aid。为了使rsu能够以单播方式发送dsa数据帧，发送连接接受消息的步骤还包括从应用层向dme发送请求以用于请求以单播方式发送dsa数据帧，该请求包括标识单播连接业务的aid、重复率、和对等端地址，其中，重复率用于重复发送连接接受消息，对等端地址是车载单元的地址。该对等端地址是在方框4210中接收到的发送连接请求消息的obu的mac地址。从应用层向dme发送的该请求还可以包括源端地址。该源端地址可以是在方框4210中接收连接请求消息的过程中，从rsu的适配层获得的本地mac地址。或者，在rsu应用层尚未获知本地mac地址的情况下，该源端地址可以被设置为默认值，例如全0或者能够被下层协议识别为非有效源端mac地址的任何其它值。该请求还可以包括与连接接受消息相关的数据信息。dme在接收到来自应用层的请求后，可以根据请求中所包含的应用标识符和数据等信息来生成dsa数据帧，并经过下层协议栈的逐层处理来以单播方式发送给obu。从rsu应用层向dme发送的请求可以采用上文描述的dme-providerservice.request服务原语。
[0127]
在方框4230中，方法4200还包括从车载单元接收响应于连接接受消息以单播方式发送的连接确认消息，该连接确认消息用于向路侧单元确认建立单播连接。连接确认消息是通过专用业务公告dsa数据帧单播方式来发送的，该dsa数据帧包括标识单播连接业务的aid。为了使rsu能够接收到以单播方式发送的连接确认消息，该接收步骤还包括：在接收之前，从应用层向dme发送请求，该请求包括标识单播连接业务的aid。该请求可以采用dme-userservice.request服务原语。这样，在rsu的dme接收到包括该aid的dsa数据帧时，便会向应用层指示。因此，该接收步骤还包括：在应用层接收来自dme的指示，该指示可以包括标
识单播连接业务的aid、源端地址、和对等端地址。因为以单播方式发送的连接确认消息中携带的源端地址和对等端地址即为发送该消息的obu的地址和该消息的目标rsu的地址，所以上述指示中包括的源端地址和对等端地址分别为该obu的地址和该rsu的地址。该指示还包括与连接确认消息相关的数据信息。obu应用层可以至少部分地基于该指示中包括的应用标识符和数据信息来确定接收到连接确认消息。该指示可以采用dme-event.indication服务原语。
[0128]
尽管图4b仅示出了根据本公开一个实施例由rsu执行的单播连接建立阶段的操作步骤，方法4200还包括rsu在单播连接交互阶段和单播连接释放阶段执行的操作步骤。在单播连接的数据交互阶段，方法4200还包括以单播方式向车载单元发送数据信息，该数据信息可以包括数据交互请求消息或应用层业务数据；以及从车载单元接收以单播方式发送的数据信息，该数据信息可以包括数据交互应答消息或应用层业务数据。由rsu发送的以及由obu发送的数据信息均是通过根据本公开描述的专用短消息dsm数据帧单播通信方式来实现的。
[0129]
在连接释放阶段，方法4200还包括以单播方式向车载单元发送连接释放公告消息，该连接释放公告消息用于释放与车载单元建立的单播连接。该连接释放公告消息是通过dsa数据帧单播方式来发送的，该dsa数据帧包括标识单播连接业务的aid。rsu以单播方式发送连接释放公告消息的处理过程与在方框4220中以单播方式发送连接接受消息的处理过程是基本相似的，主要不同之处在于dsa单播数据帧中承载的是连接释放公告消息。因此，上文针对方框4220所描述的技术内容同样适用于以单播方式发送连接释放公告消息的步骤。
[0130]
图5示出了根据本公开实施例用于车联网设备无线通信的示例性装置500的方框图。该装置500可以包括至少一个处理器510和存储器520。处理器510可以经由总线530耦接至存储器520。
[0131]
根据本公开一个实施例，装置500能够用于车载单元的无线通信。在该实施例中，处理器510可以被配置为执行结合图4a描述的方法4100。例如，处理器510可以被配置为：以广播方式发送连接请求消息，连接请求消息用于请求建立单播连接；从路侧单元接收响应于连接请求消息以单播方式发送的连接接受消息，连接接受消息用于通知路侧单元的单播连接服务能力；以及响应于接收到连接接受消息，以单播方式向路侧单元发送连接确认消息，连接确认消息用于向路侧单元确认建立单播连接。
[0132]
根据本公开另一个实施例，装置500能够用于路侧单元的无线通信。在该实施例中，处理器510可以被配置为执行结合图4b描述的方法4200。例如，处理器510可以被配置为：接收车载单元以广播方式发送的连接请求消息，连接请求消息用于请求建立单播连接；响应于接收到连接请求消息，以单播方式向车载单元发送连接接受消息，连接接受消息用于通知路侧单元的单播连接服务能力；以及从车载单元接收响应于连接接受消息以单播方式发送的连接确认消息，连接确认消息用于向路侧单元确认建立单播连接。
[0133]
下面将结合图6-8来详细描述根据本公开的方法400来实现从发送端到接收端的dsa数据帧广播通信、dsa数据帧单播通信、以及dsm数据帧单播通信的完整流程。应当注意，这些具体的描述仅仅是为了说明性的目的，以便于更好地理解本公开技术方案。本公开不局限于这里的具体描述。
[0134]
图6示出了根据本公开实施例专用业务公告数据帧的广播通信流程图。在车载单元(obu)向路侧单元(rsu)发送dsa帧广播的例子中，图6所示的发送端可以是obu，接收端可以是rsu。在rsu向obu发送dsa帧广播的例子中，图6所示的发送端可以是rsu，接收端可以是obu。
[0135]
在发送端发送dsa广播数据帧之前，首先在步骤6.a中，发送端通过dme-providerservice.request服务原语向dme表明应用层请求发送dsa广播消息，并告知相关的应用标识符(aid)等信息。在dsa广播方式下，dme-providerservice.request服务原语中可以不出现对等端mac地址和源端mac地址。在步骤6.a’中，dme接收请求后回复dme-providerservice.confirm，进入dsa消息广播发送流程。通过设置dme-providerservice.request中的重复率参数，可以实现该dsa广播消息的周期性发送。
[0136]
相应地，在步骤6.b处，接收端应当在进行dsa广播通信前完成应用层和dme之间的交互，应用层通过dme-userservice.request表示其对与该dsa广播帧相关的业务服务感兴趣，其中包括的aid与步骤6.a中的dme-providerservice.request服务原语中的aid相同。在步骤6.b’处，dme接收请求后回复dme-userservice.confirm，并在此之后会筛选出包括该aid的dsa消息。
[0137]
接下来，发送端可以将dsa作为dsm帧的数据部分，由dme发出，依次经过dsmp、适配层和接入层，并通过接入层通信协议传输到接收端接入层，并逐层上传到接收端高层。具体流程如下。
[0138]
在步骤6.c处，发送端dme根据来自应用层的请求确定dsm的数据部分，即dsa帧，并通过dsm.request服务原语将数据包传递给dsmp。该服务原语中包含数据和aid等信息。在dsa广播通信中，该服务原语中不出现源端mac地址和对等端mac地址。
[0139]
在步骤6.d处，发送端dsmp在数据包中添加dsmp帧头，并通过adaptation-layer.request服务原语传递给适配层。该服务原语包括数据、aid、扩展信息等信息，其中源端地址和目的端地址为全0。
[0140]
在步骤6.e处，发送端适配层添加适配层帧头，并通过access-layer.request服务原语传递给接入层。该服务原语包括数据、源端层二标识、目的端层二标识、和扩展信息等，不包括aid，aid被包括在数据部分。在dsa广播通信方式中，源端层二标识由适配层生成，目的端层二标识由适配层用adaptation-layer.request中的aid映射得到。例如，根据下面的表15，当aid值为1以标识唤醒rsu业务时，可以映射得到目的端层二标识0x000000；当aid值为2以标识单播连接业务时，可以映射得到目的端层二标识0x000001。应当注意，表15仅仅用于示例性说明在广播通信方式中如何通过aid映射得到目的端层二标识。本公开并不受限于表15中示出的aid的具体取值、标识的业务类型、以及映射的具体层二标识数值。
[0141][0142]
表-15
[0143]
在步骤6.f处，发送端接入层添加与接入层技术相关的接入层帧头，并将承载dsa帧的dsm消息广播给接收端。
[0144]
在步骤6.g处，接收端接入层接收到dsm消息，从其数据包中获取数据、源端层二标识、目的端层二标识等信息，通过access-layer.indication告知适配层。
[0145]
在步骤6.h处，接收端适配层从access-layer.indication中的层二标识获知源端地址和目的端地址，并通过adaptation-layer.indication将地址和数据等信息告知dsmp层。根据本公开的一个实施例，如果适配层通过接收的目的端层二标识属于例如表15中列出的由aid映射的目的端层二标识，判断该dsm消息为广播消息，则可以生成接收端设备的本地mac地址，并将该本地mac地址作为目的端地址，通过adaptation-layer.indication服务原语传递给dsmp层。
[0146]
在步骤6.i处，接收端dsmp层通过dsm.indication服务原语向dme发送数据和aid等信息。根据本公开一个实施例，在dsa广播方式下dsm.indication也可以包含源端mac地址和对等端mac地址，以便向应用层告知dsa广播帧的发送端mac地址，以利于接收端在后续通信流程中采用dsa单播通信方式。在该实施例中，可以从步骤6.i直接跳到步骤6.k。
[0147]
根据本公开另一个实施例，在dsa广播方式下，dsm.indication服务原语中不出现源端mac地址和对等端mac地址。在该实施例中，在步骤6.j处，接收端dsmp层可以通过address.indication服务原语，将发送端mac地址告知dme，以便于进行后续通信流程。
[0148]
在步骤6.k处，接收端dme通过aid匹配筛选出需要的dsa消息。根据本公开一个实施例，接收端dme可以通过dme-event.indication服务原语，通知应用层已经收到其感兴趣的服务消息，可进行后续操作。该dme-event.indication服务原语可以包括aid和dsa帧承载的信息数据。根据本公开的另一个实施例，该dme-event.indication服务原语还可以包含dme从dsm.indication或address.indication服务原语中获取的收发端mac地址，这有利于接收端在后续的通信流程中采用单播通信方式。
[0149]
图7示出了根据本公开实施例专用业务公告数据帧的单播通信流程图。在车载单元(obu)向路侧单元(rsu)发送dsa帧单播的例子中，图7所示的发送端可以是obu，接收端可以是rsu。在rsu向obu发送dsa帧单播的例子中，图7所示的发送端可以是rsu，接收端可以是obu。
[0150]
在发送端发送dsa单播数据帧之前，首先在步骤7.a中，发送端应用层通过dme-providerservice.request服务原语向dme表明应用层请求发送dsa单播消息，并告知相关的aid等信息。根据本公开一个实施例，在dsa单播方式下，dme-providerservice.request服务原语还包括对等端mac地址，即该dsa单播数据帧接收端的mac地址。对等端mac地址是在之前的通信流程中获得的。根据本公开的另一个实施例，在dsa单播方式下，dme-providerservice.request服务原语还可以包括对等端mac地址和源端mac地址。该源端mac地址是发送端设备的本地mac地址，其可以在之前的通信流程中获得，或者可以在发送端适配层生成并逐层上传至应用层。在应用层尚未获知源端mac地址的情况下，可以将源端mac地址设置为0或者其它默认值。在步骤7.a’处，dme接收请求后回复dme-providerservice.confirm，进入dsa消息单播发送流程。通过设置dme-provider service.request中的重复率参数，可以实现该dsa单播消息的周期性发送。
[0151]
相应地，在步骤7.b处，接收端应当在进行dsa单播通信前完成应用层和dme之间的交互，应用层通过dme-userservice.request表示其对与该dsa单播帧相关的业务服务感兴趣，其中包括的aid与步骤7.a中的dme-providerservice.request服务原语中的aid相同。
在步骤7.b’处，dme接收请求后回复dme-userservice.confirm，并在此之后会筛选出包括该aid的dsa消息。
[0152]
接下来，发送端可以将dsa作为dsm帧的数据部分，由dme发出，依次经过dsmp、适配层和接入层，并通过接入层通信协议传输到接收端接入层，并逐层上传到接收端高层。dsa单播方式的具体实现流程与结合图6描述的dsa广播通信流程相似，但发送端层间服务原语中的地址设置方式不同，具体流程如下。
[0153]
在步骤7.c处，发送端dme确定dsm的数据部分，并通过dsm.request原语将数据包传递给dsmp，包括数据、aid、源端mac地址、和对等端mac地址等信息。源端mac地址和对等端mac地址可以是从来自应用层的dme-providerservice.request服务原语中获得的。根据另一个实施例，在来自应用层的dme-providerservice.request服务原语中不包括源端mac地址的情况下，dsm.request服务原语也可以不出现源端mac地址，或者dme可以将dsm.request服务原语中的源端mac地址设置为全0或者其它默认值。
[0154]
在步骤7.d处，发送端dsmp在数据包中添加dsmp帧头并通过adaptation-layer.request服务原语传递给适配层。该服务原语包括数据、aid、扩展、源端地址、和目的端地址等信息，其中源端地址和目的端地址可以填写为dsm.request中的源端mac地址和对等端mac地址转化生成的适配层地址。根据本公开的另一个实施例，在dsm.request服务原语中不包括源端mac地址的情况下，dsmp实体可以将adaptation-layer.request服务原语中的源端地址填写为全0。
[0155]
在步骤7.e处，发送端适配层添加适配层帧头，并通过access-layer.request服务原语传递给接入层。该服务原语包括数据、源端层二标识、目的端层二标识、和扩展信息等，不包括aid，aid被包括在数据部分。源端和目的端层二标识可以填写为adaptation-layer.request中的源端地址和目的端地址中的24比特mac地址。根据本公开一个实施例，在来自dsmp层的adaptation-layer.request服务原语中的源端地址为全0的情况下，源端层二标识可以由适配层生成。
[0156]
在步骤7.f处，发送端接入层添加与接入层技术相关的接入层帧头，并将承载dsa帧的dsm消息单播发送给接收端。
[0157]
在步骤7.g处，接收端接入层接收到dsm消息，从其数据包中获取数据、源端层二标识、目的端层二标识等信息，通过access-layer.indication告知适配层。
[0158]
在步骤7.h处，接收端适配层从access-layer.indication中的层二标识获知源端地址和目的端地址，并通过adaptation-layer.indication将地址和数据等信息告知dsmp层。在dsa单播通信流程中，适配层从接入层获得的源端层二标识和对等端层二标识分别为发送端的mac地址和接收端的mac地址，可以直接转换为源端地址和目的端地址并传递给dsmp层。
[0159]
在步骤7.i处，接收端dsmp层通过dsm.indication服务原语向dme发送数据和aid等信息。根据本公开一个实施例，在dsa单播方式下dsm.indication还可以包含源端mac地址和对等端mac地址，以便向应用层告知dsa单播帧的发送端mac地址，以用于后续通信流程。在该实施例中，可以从步骤7.i直接跳到步骤7.k。
[0160]
根据本公开另一个实施例，即使接收到dsa单播消息，接收端dsmp层也会在步骤7.j处，通过address.indication服务原语，将源端mac地址和对等端mac地址告知dme，以便
于进行后续通信流程。
[0161]
在步骤7.k处，接收端dme通过aid匹配筛选出需要的dsa消息。根据本公开一个实施例，接收端dme可以通过dme-event.indication服务原语，通知应用层已经收到其感兴趣的服务消息，可进行后续操作。该dme-event.indication服务原语可以包括aid和dsa帧承载的信息数据。根据本公开的另一个实施例，该dme-event.indication服务原语还可以包含dme从dsm.indication或address.indication服务原语中获取的收发端mac地址，以用于后续的通信流程。
[0162]
图8示出了根据本公开实施例专用短消息数据帧的单播通信流程图。在车载单元(obu)向路侧单元(rsu)发送dsm帧单播的例子中，图8所示的发送端可以是obu，接收端可以是rsu。在rsu向obu发送dsm帧单播的例子中，图8所示的发送端可以是rsu，接收端可以是obu。
[0163]
首先，在步骤8.a和步骤8.a’处，接收端针对dsm数据帧单播业务完成应用层和dme之间的交互，即：接收端通过dme-dsmservice.request原语向dme表明应用层请求短消息服务，dme接收请求后回复dme-dsmservice.confirm，并在之后的通信过程中为上层发送带有对应aid的dsm消息。
[0164]
在步骤8.b处，发送端应用层确定dsm的数据部分，并通过dsm.request服务原语将数据包传递给dsmp。该服务原语包括数据、aid和mac地址等信息，其中源端mac地址为发送端的mac地址，对等端mac地址为应用层已知的接收端mac地址。
[0165]
在步骤8.c处，发送端dsmp在数据包中添加dsmp帧头，并通过adaptation-layer.request服务原语传递给适配层。该服务原语包括数据、aid、扩展、源端和目的端地址等信息，其中源端地址和目的端地址填写为dsm.request中的源端和对等端mac地址转化生成的适配层地址。
[0166]
在步骤8.d处，发送端适配层添加适配层帧头，并通过access-layer.request服务原语传递给接入层。该服务原语包括数据、源端层二标识、目的端层二标识、和扩展信息等，不包括aid，aid被包括在数据部分。源端和目的端层二标识可以填写为adaptation-layer.request中的源端地址和目的端地址中的24比特mac地址。。
[0167]
在步骤8.e处，发送端接入层将承载数据的dsm消息单播传输到接收端。
[0168]
在步骤8.f处，接收端收到dsm消息，接入层向适配层发送数据，从数据包中获取源端层二标识和目的端层二标识，并通过access-layer.indication服务原语告知适配层。
[0169]
在步骤8.g处，接收端适配层从access-layer.indication中的源端层二标识和目的端层二标识获得源端地址和目的端地址，并通过adaptation-layer.indication将收发端地址和数据等信息告知dsmp层。
[0170]
在步骤8.h处，接收端dsmp层向应用层发送数据、aid、源端mac地址、对等端mac地址等信息，其中源端和对等端mac地址是通过adaptation-layer.indication中的地址获得。应用层通过aid获知已经收到相应的服务消息，可进行后续操作。
[0171]
下面将结合图9和图10具体地描述，利用根据本公开的dsa广播、dsa单播和dsm单播通信方式来由obu发起单播连接通信的消息交互流程实例。
[0172]
图9示出了根据本公开一个实施例由车载单元发起的单播连接通信流程图900。单播连接通信流程900通过由obu激活的方式实现rsu主导的单播连接建立流程。单播连接通
信流程900包括连接建立、数据交互、以及连接释放三个阶段。连接建立阶段包括步骤910广播发送唤醒消息，步骤920发送单播业务公告，以及步骤930单播发送连接接受消息。在不同的实施例中，步骤920可以包括以广播方式发送单播业务公告消息，也可以包括以单播方式发送单播业务公告消息。数据交互阶段包括步骤940从rsu向obu的单播信息通信、以及步骤950从obu向rsu的单播信息通信。连接释放阶段包括步骤950由rsu单播发送连接释放公告消息。根据流程900，当不存在通信需求时，rsu可以处于休眠状态，等待obu唤醒，以减少不必要的资源消耗。下面将结合图6-8对各个步骤进行具体描述。
[0173]
在步骤910中，obu以广播方式发送唤醒消息，以用于唤醒rsu。在obu需要获取服务或者检测到进入服务区域时，可以主动发出唤醒消息，使rsu进入工作模式并开始主导单播连接建立过程。obu主动进行的唤醒操作可以被定义为不同于后续的单播连接业务的另一种业务类型，例如，唤醒业务。可以使用应用标识符aid1来标识唤醒业务。根据不同的设计方式，aid1可以具有不同的具体数值。
[0174]
此外，如图9所示，步骤910包括重复地发送唤醒消息，直到在步骤920中接收到来自rsu的单播业务公告消息。为了避免obu在不能接收到来自rsu的响应的情况下不停地重复发送，在一个实施例中，可以采用定时器机制。在步骤910开始发送唤醒消息时启动定时器，并以特定周期重复发送该唤醒消息。当定时器超时时，步骤910停止发送唤醒消息。在另一个实施例中，可以采用计数器机制。在步骤910开始发送唤醒消息时启动计数器，并对重复发送唤醒消息的次数进行计数。当计数器数值达到预设的阈值时，步骤910停止发送唤醒消息。
[0175]
在步骤910中，obu可以采用如图6所示的dsa数据帧广播通信方式来发送唤醒消息，其中，发送端为obu，接收端为rsu。在图6步骤6.a处，obu应用层通过dme-providerservice.request服务原语向dme表明应用层请求发送承载唤醒消息的dsa数据帧，该服务原语可以包括标识唤醒业务的应用标识符aid1、用于重复发送唤醒消息的重复率、等参数。在步骤6.a’处，dme接收请求后回复dme-providerservice.confirm，进入唤醒消息广播发送流程。在图6步骤6.b处，rsu应用层通过dme-userservice.request向dme表示其对唤醒服务感兴趣，该服务原语包括应用标识符aid1。在步骤6.b’处，dme接收请求后回复dme-userservice.confirm，并在此之后会筛选出包括aid1的dsa数据帧。
[0176]
在图6步骤6.c处，obu的dme根据来自应用层的请求生成dsa数据帧，并通过dsm.request服务原语将该数据帧传递给dsmp，该服务原语中包含应用标识符aid1。在步骤6.d处，obu的dsmp实体在数据帧中添加dsmp帧头生成dsm数据帧，并通过adaptation-layer.request服务原语传递给适配层，该服务原语包括应用标识符aid1，其中的源端地址和目的端地址为全0。在步骤6.e处，obu适配层添加适配层帧头，生成本地mac地址(即，obu的mac地址)作为源端层二标识，利用aid1映射得到目的端层二标识，并通过access-layer.request服务原语传递给接入层。在步骤6.f处，obu接入层将承载着唤醒消息dsa的dsm消息广播给rsu。
[0177]
在图6步骤6.g处，rsu接入层接收到dsm消息，从其数据包中获取数据、源端层二标识、目的端层二标识等信息，通过access-layer.indication告知rsu适配层。在步骤6.h处，rsu适配层从access-layer.indication中的层二标识获知源端地址和目的端地址，并通过adaptation-layer.indication将地址和数据等信息告知dsmp层，其中，源端地址为obu地
址。在另一个实施例，rsu适配层可以生成rsu的本地mac地址，并将该mac地址作为目的端地址，通过adaptation-layer.indication服务原语传递给dsmp层。在步骤6.i处，rsu的dsmp层向dme发送dsm.indication服务原语。在一个实施例中，dsm.indication服务原语可以包含数据、aid1、源端mac地址和对等端mac地址。在另一个实施例中，在接收到dsa广播帧的情况下，dsm.indication服务原语中可以不出现源端mac地址和对等端mac地址。rsu的dsmp层可以在步骤6.j处，通过address.indication服务原语，将源端mac地址和对等端mac地址告知dme。在步骤6.k处，rsu的dme通过aid匹配筛选出承载唤醒消息的dsa数据帧。rsu的dme可以通过dme-event.indication服务原语，通知应用层已经收到唤醒消息。该dme-event.indication服务原语可以包括aid1和唤醒消息的数据信息。该dme-event.indication服务原语还可以包含dme从dsm.indication或address.indication服务原语中获取的收发端mac地址。rsu应用层在接收到唤醒消息之后，便可以进入工作模式，并在步骤920发送单播业务公告消息。
[0178]
如图9所示，步骤920包括重复地发送单播业务公告消息，直到在步骤930中接收到来自obu的连接接受消息。为了避免rsu在不能接收到来自obu的响应的情况下不停地重复发送，在一个实施例中，可以采用定时器机制。在步骤920开始发送单播业务公告消息时启动定时器，并以特定周期重复发送该消息。当定时器超时时，步骤920停止发送单播业务公告消息。在另一个实施例中，可以采用计数器机制。在步骤920开始发送单播业务公告消息时启动计数器，并对重复发送该消息的次数进行计数。当计数器数值达到预设的阈值时，步骤920停止发送单播业务公告消息。
[0179]
在步骤920以广播方式发送单播业务公告消息的实施例中，rsu可以采用如图6所示的dsa数据帧广播通信方式来发送。在该实施例中，rsu广播发送单播业务公告消息的处理过程可以参照在步骤910中obu广播发送唤醒消息的处理过程，主要不同之处在于：步骤920中的发送端为rsu，接收端为obu；步骤920中发送的单播业务公告消息属于单播连接业务，该业务类型可以使用应用标识符aid2来标识。根据不同的设计方式，aid2可以具有不同的具体数值。
[0180]
在步骤920以单播方式发送单播业务公告消息的实施例中，rsu可以采用如图7所示的dsa数据帧单播通信方式来发送，其中，发送端为rsu，接收端为obu。在该实施例中，在图7步骤7.a处，rsu应用层通过dme-providerservice.request服务原语向dme表明应用层请求发送承载单播业务公告消息的dsa单播数据帧。根据本公开一个实施例，该dme-providerservice.request服务原语包括标识单播连接业务的应用标识符aid2、用于重复发送单播业务公告消息的重复率、以及对等端mac地址等参数。该对等端mac地址是该dsa单播数据帧接收端(即obu)的mac地址。该对等端mac地址可以是rsu应用层在步骤910中通过dme-event.indication服务原语从dme实体获得的。根据本公开的另一个实施例，dme-providerservice.request服务原语还可以进一步包括源端mac地址。该源端mac地址是rsu的mac地址。在rsu应用层尚未获知源端mac地址的情况下，可以将源端mac地址设置为0或者其它默认值。在步骤7.a’处，rsu的dme接收请求后回复dme-providerservice.confirm，进入单播业务公告消息单播发送流程。相应地，在步骤7.b处，rsu应用层通过dme-userservice.request表示其对应用标识符为aid2的单播连接业务感兴趣。在步骤7.b’处，dme接收请求后回复dme-userservice.confirm，并在此之后会筛选出包括aid2的dsa消息。
[0181]
在图7步骤7.c处，rsu的dme根据来自应用层的请求生成dsa数据帧，并通过dsm.request服务原语将该数据帧传递给dsmp，该服务原语包括数据、aid2、源端mac地址、和对等端mac地址等信息。源端mac地址和对等端mac地址可以是从来自应用层的dme-providerservice.request服务原语中获得的，其中，对等端mac地址是obu的mac地址，源端mac地址可以是rsu的mac地址，也可以是全0或其它默认值。根据另一个实施例，在来自应用层的dme-providerservice.request服务原语中不包括源端mac地址的情况下，dsm.request服务原语也可以不出现源端mac地址，或者dme可以将dsm.request服务原语中的源端mac地址设置为全0或者其它默认值。
[0182]
在图7步骤7.d处，rsu的dsmp实体在数据包中添加dsmp帧头并通过adaptation-layer.request服务原语传递给适配层。该服务原语包括数据、aid2、扩展、源端地址、和目的端地址等信息，其中，目的端地址是obu的地址，源端地址可以填写为dsm.request中的源端mac地址转化生成的地址。根据本公开的另一个实施例，在dsm.request服务原语中不包括源端mac地址的情况下，dsmp实体可以将adaptation-layer.request服务原语中的源端地址填写为全0或者其它默认值。在步骤7.e处，rsu适配层添加适配层帧头，并通过access-layer.request服务原语传递给接入层。该服务原语包括数据、源端层二标识、目的端层二标识、和扩展信息等。源端和目的端层二标识可以填写为adaptation-layer.request中的源端地址和目的端地址中的24比特mac地址。根据本公开一个实施例，在来自dsmp层的adaptation-layer.request服务原语中的源端地址为全0或者其它默认值的情况下，源端层二标识可以由适配层生成，并填写为rsu的24比特mac地址。在步骤7.f处，rsu接入层将承载着单播业务公告dsa的dsm消息单播发送给obu。
[0183]
在图7步骤7.g处，obu接入层接收到dsm消息，从其数据包中获取数据、源端层二标识、目的端层二标识等信息，通过access-layer.indication告知obu适配层。在步骤7.h处，obu适配层从access-layer.indication中的层二标识获知源端地址和目的端地址，并通过adaptation-layer.indication将地址和数据等信息告知dsmp层，其中，源端地址为rsu地址，目的端地址为obu地址。在步骤7.i处，obu的dsmp层向dme发送dsm.indication服务原语。在一个实施例中，dsm.indication服务原语可以包含数据、aid2、源端mac地址和对等端mac地址。在另一个实施例中，dsm.indication服务原语中可以不出现源端mac地址和对等端mac地址。obu的dsmp层可以在步骤7.j处，通过address.indication服务原语，将源端mac地址和对等端mac地址告知dme。在步骤7.k处，obu的dme通过aid匹配筛选出与单播连接业务相关的dsa数据帧。obu的dme可以通过dme-event.indication服务原语，通知应用层已经收到与单播连接业务相关的dsa数据帧。该dme-event.indication服务原语可以包括aid2和单播业务公告消息的数据信息。该dme-event.indication服务原语还可以包含dme从dsm.indication或address.indication服务原语中获取的收发端mac地址。obu应用层可以部分地基于dme-event.indication服务原语中的应用标识符和/或数据信息确定接收到单播业务公告消息。
[0184]
在obu接收到单播业务公告消息后，停止发送唤醒消息，并且在步骤930中以单播方式向rsu回复连接接受消息，以完成单播连接建立过程。obu可以采用如图7所示的dsa数据帧单播通信方式来发送连接接受消息。obu在步骤930中以单播方式发送连接接受消息的处理过程可以参照rsu在步骤920中以单播方式发送单播业务公告消息的处理过程。在rsu
应用层确定已经收到obu回复的单播连接接受消息之后，停止发送单播业务公告，完成单播连接建立过程，并且使用该专用单播链路进入数据交互阶段。
[0185]
数据交互阶段包括：在步骤940中rsu通过单播方式，使用dsm数据帧向obu发出数据交互请求消息，在步骤950中obu完成响应操作并同样使用dsm数据帧通过单播方式回复数据交互应答消息。dsm单播方式具体流程可以参照结合图8所描述的通信流程。
[0186]
当rsu判断当前业务服务已完成时，在步骤960中rsu以单播方式向obu发送连接释放公告消息，以向其服务的obu告知通信连接已经释放。rsu可以采用如图7所示的dsa数据帧单播通信方式来发送连接释放消息。rsu在步骤960中以单播方式发送连接释放消息的处理过程可以参照rsu在步骤920中以单播方式发送单播业务公告消息的处理过程，主要的不同之处为：步骤960中dsa数据帧承载的内容为连接释放消息。
[0187]
图10示出了根据本公开另一个实施例由车载单元发起的单播连接通信流程图1000。单播连接通信流程1000在增强obu功能的基础上实现由obu发起并主导的单播连接建立流程。单播连接通信流程通常包括连接建立、数据交互、以及连接释放三个阶段。连接建立阶段包括步骤1010广播发送连接请求消息，步骤1020单播发送连接接受消息，以及步骤1030单播发送连接确认消息。数据交互阶段包括步骤1040从rsu向obu的单播信息通信、以及步骤1050从obu向rsu的单播信息通信。连接释放阶段包括步骤1050由rsu单播发送连接释放公告消息。根据流程1000，当不存在通信需求时，rsu处于休眠状态，等待obu主动发送连接请求，以减少不必要的资源消耗。下面将结合图6-8对各个步骤进行具体描述。
[0188]
在步骤1010中，obu以广播方式发送连接请求消息。在obu需要获取服务或者检测到进入服务区域时，可以主动发出单播连接请求消息。如图10所示，步骤1010包括重复地发送连接请求消息，直到在步骤1020中接收到来自rsu的连接接受消息。为了避免obu在不能接收到来自rsu的响应的情况下不停地重复发送，在一个实施例中，可以采用定时器机制。在步骤1010开始发送连接请求消息时启动定时器，并以特定周期重复发送该连接请求消息。当定时器超时时，步骤1010停止发送连接请求消息。在另一个实施例中，可以采用计数器机制。在步骤1010开始发送连接请求消息时启动计数器，并对重复发送连接请求消息的次数进行计数。当计数器数值达到预设的阈值时，步骤1010停止发送连接请求消息。
[0189]
在步骤1010中，obu可以采用如图6所示的dsa数据帧广播通信方式来发送连接请求消息，其中，发送端为obu，接收端为rsu。在图6步骤6.a处，obu应用层通过dme-providerservice.request服务原语向dme表明应用层请求发送承载连接请求消息的dsa数据帧，该服务原语可以包括标识单播连接业务的应用标识符aid2、用于重复发送连接请求消息的重复率、等参数。在步骤6.a’处，dme接收请求后回复dme-providerservice.confirm，进入连接请求消息广播发送流程。在图6步骤6.b处，rsu应用层通过dme-userservice.request向dme表示其对单播连接服务感兴趣，该服务原语包括应用标识符aid2。在步骤6.b’处，dme接收请求后回复dme-userservice.confirm，并在此之后会筛选出包括aid2的dsa数据帧。
[0190]
在图6步骤6.c处，obu的dme根据来自应用层的请求生成dsa数据帧，并通过dsm.request服务原语将该数据帧传递给dsmp，该服务原语中包含应用标识符aid2。在步骤6.d处，obu的dsmp实体在数据帧中添加dsmp帧头生成dsm数据帧，并通过adaptation-layer.request服务原语传递给适配层，该服务原语包括应用标识符aid2，其中的源端地址
和目的端地址为全0。在步骤6.e处，obu适配层添加适配层帧头，生成本地mac地址(即，obu的mac地址)作为源端层二标识，利用aid1映射得到目的端层二标识，并通过access-layer.request服务原语传递给接入层。在步骤6.f处，obu接入层将承载着连接请求消息dsa的dsm消息广播给rsu。
[0191]
在图6步骤6.g处，rsu接入层接收到dsm消息，从其数据包中获取数据、源端层二标识、目的端层二标识等信息，通过access-layer.indication告知rsu适配层。在步骤6.h处，rsu适配层从access-layer.indication中的层二标识获知源端地址和目的端地址，并通过adaptation-layer.indication将地址和数据等信息告知dsmp层，其中，源端地址为obu地址。在另一个实施例，rsu适配层可以生成rsu的本地mac地址，并将该mac地址作为目的端地址，通过adaptation-layer.indication服务原语传递给dsmp层。在步骤6.i处，rsu的dsmp层向dme发送dsm.indication服务原语。在一个实施例中，dsm.indication服务原语可以包含数据、aid2、源端mac地址和对等端mac地址。在另一个实施例中，在接收到dsa广播帧的情况下，dsm.indication服务原语中可以不出现源端mac地址和对等端mac地址。rsu的dsmp层可以在步骤6.j处，通过address.indication服务原语，将源端mac地址和对等端mac地址告知dme。在步骤6.k处，rsu的dme通过aid匹配筛选出与单播连接业务相关的dsa数据帧。rsu的dme可以通过dme-event.indication服务原语，通知应用层已经收到与单播连接业务相关的消息。该dme-event.indication服务原语可以包括aid2和连接请求消息的数据信息。该dme-event.indication服务原语还可以包含dme从dsm.indication或address.indication服务原语中获取的收发端mac地址。应用层可以部分地基于dme-event.indication服务原语中的应用标识符和/或数据信息来确定接收到连接请求消息。rsu在接收到连接请求消息之后，便可以进入工作模式，并在步骤1020发送连接接受消息。
[0192]
如图10所示，步骤1020包括重复地发送连接接受消息，直到在步骤1030中接收到来自obu的连接确认消息。为了避免rsu在不能接收到来自obu的响应的情况下不停地重复发送，在一个实施例中，可以采用定时器机制。在步骤1020开始发送连接接受消息时启动定时器，并以特定周期重复发送该消息。当定时器超时时，步骤1020停止发送连接接受消息。在另一个实施例中，可以采用计数器机制。在步骤1020开始发送连接接受消息时启动计数器，并对重复发送该消息的次数进行计数。当计数器数值达到预设的阈值时，步骤1020停止发送连接接受消息。
[0193]
在步骤1020中，rsu可以采用如图7所示的dsa数据帧单播通信方式来发送，其中，发送端为rsu，接收端为obu。在该实施例中，在图7步骤7.a处，rsu应用层通过dme-providerservice.request服务原语向dme表明应用层请求发送承载连接接受消息的dsa单播数据帧。根据本公开一个实施例，该dme-providerservice.request服务原语包括标识单播连接业务的应用标识符aid2、用于重复发送连接接受消息的重复率、以及对等端mac地址等参数。该对等端mac地址是该dsa单播数据帧接收端(即obu)的mac地址。该对等端mac地址可以是rsu应用层在步骤1010中通过dme-event.indication服务原语从dme实体获得的。根据本公开的另一个实施例，dme-providerservice.request服务原语还可以进一步包括源端mac地址。该源端mac地址是rsu的mac地址。在rsu应用层尚未获知源端mac地址的情况下，可以将源端mac地址设置为0或者其它默认值。在步骤7.a’处，rsu的dme接收请求后回复dme-providerservice.confirm，进入连接接受消息单播发送流程。相应地，在步骤7.b处，
rsu应用层通过dme-userservice.request表示其对应用标识符为aid2的单播连接业务感兴趣。在步骤7.b’处，dme接收请求后回复dme-userservice.confirm，并在此之后会筛选出包括aid2的dsa消息。
[0194]
在图7步骤7.c处，rsu的dme根据来自应用层的请求生成dsa数据帧，并通过dsm.request服务原语将该数据帧传递给dsmp，该服务原语包括数据、aid2、源端mac地址、和对等端mac地址等信息。源端mac地址和对等端mac地址可以是从来自应用层的dme-providerservice.request服务原语中获得的，其中，对等端mac地址是obu的mac地址，源端mac地址可以是rsu的mac地址，也可以是全0或其它默认值。根据另一个实施例，在来自应用层的dme-providerservice.request服务原语中不包括源端mac地址的情况下，dsm.request服务原语也可以不出现源端mac地址，或者dme可以将dsm.request服务原语中的源端mac地址设置为全0或者其它默认值。
[0195]
在图7步骤7.d处，rsu的dsmp实体在数据包中添加dsmp帧头并通过adaptation-layer.request服务原语传递给适配层。该服务原语包括数据、aid2、扩展、源端地址、和目的端地址等信息，其中，目的端地址是obu的地址，源端地址可以填写为dsm.request中的源端mac地址转化生成的地址。根据本公开的另一个实施例，在dsm.request服务原语中不包括源端mac地址的情况下，dsmp实体可以将adaptation-layer.request服务原语中的源端地址填写为全0或者其它默认值。在步骤7.e处，rsu适配层添加适配层帧头，并通过access-layer.request服务原语传递给接入层。该服务原语包括数据、源端层二标识、目的端层二标识、和扩展信息等。源端和目的端层二标识可以填写为adaptation-layer.request中的源端地址和目的端地址中的24比特mac地址。根据本公开一个实施例，在来自dsmp层的adaptation-layer.request服务原语中的源端地址为全0或者其它默认值的情况下，源端层二标识可以由适配层生成，并填写为rsu的24比特mac地址。在步骤7.f处，rsu接入层将承载着连接接受消息dsa的dsm消息单播发送给obu。
[0196]
在图7步骤7.g处，obu接入层接收到dsm消息，从其数据包中获取数据、源端层二标识、目的端层二标识等信息，通过access-layer.indication告知obu适配层。在步骤7.h处，obu适配层从access-layer.indication中的层二标识获知源端地址和目的端地址，并通过adaptation-layer.indication将地址和数据等信息告知dsmp层，其中，源端地址为rsu地址，目的端地址为obu地址。在步骤7.i处，obu的dsmp层向dme发送dsm.indication服务原语。在一个实施例中，dsm.indication服务原语可以包含数据、aid2、源端mac地址和对等端mac地址。在另一个实施例中，dsm.indication服务原语中可以不出现源端mac地址和对等端mac地址。obu的dsmp层可以在步骤7.j处，通过address.indication服务原语，将源端mac地址和对等端mac地址告知dme。在步骤7.k处，obu的dme通过aid匹配筛选出与单播连接业务相关的dsa数据帧。obu的dme可以通过dme-event.indication服务原语，通知应用层已经收到与单播连接业务相关的dsa数据帧。该dme-event.indication服务原语可以包括aid2和连接接受消息的数据信息。该dme-event.indication服务原语还可以包含dme从dsm.indication或address.indication服务原语中获取的收发端mac地址。obu应用层可以部分地基于dme-event.indication服务原语中的应用标识符和/或数据信息确定接收到连接接受消息。
[0197]
在obu接收到连接接受消息后，停止发送连接请求消息，并且在步骤1030中以单播
方式向rsu回复连接确认消息，以完成单播连接建立过程。obu可以采用如图7所示的dsa数据帧单播通信方式来发送连接确认消息。obu在步骤1030中以单播方式发送连接确认消息的处理过程可以参照rsu在步骤1020中以单播方式发送连接接受消息的处理过程。在rsu应用层确定已经收到obu回复的单播连接确认消息之后，停止发送连接接受消息，完成单播连接建立过程，并且使用该专用单播链路进入数据交互阶段。
[0198]
数据交互阶段包括：在步骤1040中rsu通过单播方式，使用dsm数据帧向obu发出数据交互请求消息，在步骤1050中obu完成响应操作并同样使用dsm数据帧通过单播方式回复数据交互应答消息。dsm单播方式具体流程可以参照结合图8所描述的通信流程。
[0199]
当rsu判断当前业务服务已完成时，在步骤1060中rsu以单播方式向obu发送连接释放公告消息，以向其服务的obu告知通信连接已经释放。rsu可以采用如图7所示的dsa数据帧单播通信方式来发送连接释放消息。rsu在步骤1060中以单播方式发送连接释放消息的处理过程可以参照rsu在步骤1020中以单播方式发送单播业务公告消息的处理过程，主要的不同之处为：步骤1060中dsa数据帧承载的内容为连接释放消息。
[0200]
本公开还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质上存储有用于执行结合图4a或4b所描述的方法的计算机可执行代码。
[0201]
本公开还提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括可由处理器执行以实现结合图4a或4b所描述的方法的指令。
[0202]
在本公开的实施例中，通过利用结合图6-8描述的dsa广播、dsa单播以及dsm单播通信方式，提供了如图9-10所示出的由obu发起的单播连接通信流程。
[0203]
本公开提供的由obu发起的单播通信流程基于性能更好的lte-v2x技术实现通信方案，能够用于车辆主动发起的车联网服务场景，特别适合于车辆停止时的近场支付业务，具有较强的灵活性和适用性，而且进一步减小了不必要的重复信息传输，节省了通信开销。
[0204]
本领域技术人员应当理解，以上公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种修改和变形，这些修改和变形都应当落入本发明的保护范围之内，并且，本发明的保护范围应当由权利要求书来限定。