專利名稱：用于車內(nèi)ad hoc網(wǎng)絡(luò)的冗余消息包抑制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及抑制車輛ad hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)冗余消息的再廣播。
背景技術(shù)：
多跳geocast協(xié)議提供了車輛行駛認(rèn)知情況例如慢速車輛(SVA)和事故后通告 (PCN)的周期性廣播。車輛將含有報(bào)警信息的消息情況傳播給一定廣播范圍內(nèi)的其他車輛 以用于通告各種行駛情況。傳播消息的目的是通過預(yù)警車輛駕駛員這些情況而減少事故。 在車輛接收到通告消息后，接收車輛會(huì)試圖將消息再廣播給其廣播范圍內(nèi)的其他車輛以用 于警告其他車輛當(dāng)前的情況。上述系統(tǒng)的缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的消息泛濫(例如廣播風(fēng)暴)。當(dāng)廣播范圍內(nèi)的大多數(shù) 車輛都試圖再廣播消息時(shí)，無線通道會(huì)變得過載，從而導(dǎo)致信息包沖突。這種過載的結(jié)果是 通信可靠性方面的性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是由于抑制了車輛ad hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)重復(fù)的消息傳輸而在消息的 geocast協(xié)議范圍內(nèi)提供了可靠且有效的消息分發(fā)。實(shí)施例設(shè)想了一種用于在具有多跳消息傳輸系統(tǒng)的車輛內(nèi)抑制冗余消息包傳輸 的方法。車輛具有用于從車輛廣播范圍內(nèi)多部車輛中的任意一部接收消息包的接收機(jī)。發(fā) 射器將消息包再廣播至附近的多部車輛。車輛包括用于在再廣播消息包之前保存接收到的 消息包的緩沖器。第一估算值被作為車輛接收機(jī)中信號(hào)強(qiáng)度的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算以用于接收到 的相應(yīng)消息包。第二估算值被作為緩沖器的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。再廣播估算閾值被確定為第一 估算值和第二估算值的函數(shù)。至少一個(gè)觸發(fā)函數(shù)被提供用于生成至少一個(gè)觸發(fā)指標(biāo)。響應(yīng) 于滿足至少一個(gè)觸發(fā)指標(biāo)的再廣播估算閾值來再廣播相應(yīng)的消息包。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛通信系統(tǒng)的方塊圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛廣播抑制協(xié)議的方塊圖。圖3是根據(jù)實(shí)施例用于冗余消息包抑制傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D，使用了基于計(jì)時(shí)器 的方式。圖4是根據(jù)實(shí)施例用于冗余消息包抑制傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D，使用了基于概率的 方式。圖5是根據(jù)實(shí)施例用于冗余消息包抑制傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D，使用了組合方式。
具體實(shí)施例方式多跳geocast協(xié)議是指在無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將信息傳遞至一組目標(biāo)。消息包在 車輛ad-hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳播通常都是動(dòng)態(tài)的，原因在于每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都嚴(yán)格基于網(wǎng)絡(luò)連通性轉(zhuǎn)發(fā)消息。本文中介紹的多跳消息傳輸系統(tǒng)提供了三元模式信息包抑制方案，與嚴(yán)格基于 網(wǎng)絡(luò)連通性地向其他車輛轉(zhuǎn)發(fā)消息相比，該方案適用于阻止車輛ad-hoc網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的車輛進(jìn) 行不必要的消息再廣播。圖1示出了用于接收廣播消息包、處理消息包以及用于再廣播消息包的車輛通信 系統(tǒng)的方塊圖。車輛通信系統(tǒng)10具有通信設(shè)備例如車載單元(OBU)，用于在車輛之間廣播 消息包。示出了與遠(yuǎn)程車輛OBU 14通信的宿主車輛OBU 12。每一個(gè)相應(yīng)的OBU都包括用 于抑制冗余消息的廣播抑制協(xié)議16。在宿主車輛OBU 12與遠(yuǎn)程車輛OBU 14之間通過它們各自的天線廣播消息包?？?以從處于車輛廣播范圍內(nèi)的多部遠(yuǎn)程車輛中的任意一部接收消息包。系統(tǒng)使用專用短程通 信協(xié)議(DSRC)或類似系統(tǒng)作為通信協(xié)議。使用DRSC協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)是給出的接收到的消息包 可以包含問題(例如事故)的準(zhǔn)確位置，DRSC提供了一種用于車輛接受消息以獲知問題的 準(zhǔn)確位置并將其與消息數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)以確定該問題對(duì)于接受消息的車輛來說是否值得關(guān)注 從而可以對(duì)潛在問題提供預(yù)警的方法。圖2中更詳細(xì)地示出了廣播抑制協(xié)議16。進(jìn)入的數(shù)據(jù)包由各自的天線接收并由無 線電接收機(jī)的相應(yīng)硬件和驅(qū)動(dòng)器設(shè)備處理，然后送往18處的接收棧，在此接收進(jìn)入的數(shù)據(jù) 包。消息數(shù)據(jù)包和信號(hào)強(qiáng)度被提供給控制器22。控制器22執(zhí)行廣播抑制算法并確定 是否要再廣播消息包。接收和發(fā)送緩沖器M被提供用于在再廣播之前存儲(chǔ)進(jìn)入的消息。存儲(chǔ)在緩沖器 24內(nèi)的消息包被保留在緩沖器M中，直到基于控制器22確定是否準(zhǔn)許再廣播相應(yīng)的消息 而再廣播或者刪除相應(yīng)的消息為止。再廣播相應(yīng)的消息包是以兩種相關(guān)估算的任意組合為 基礎(chǔ)，特別是基于計(jì)時(shí)器的方式25或基于概率的方式26，以下將詳細(xì)討論這兩種方式。確定邏輯模塊27以基于計(jì)時(shí)器的方式25和/或基于概率的方式沈?yàn)榛A(chǔ)確定 是否要再廣播消息包。再廣播的消息包可以被提供給車輛10廣播范圍內(nèi)的多部車輛中的 任意一部。也可以提供顯示設(shè)備觀用于根據(jù)接收到的消息包的內(nèi)容來警告駕駛員注意任何 潛在的問題。顯示設(shè)備可以包括視頻報(bào)警或音頻報(bào)警。多跳消息傳輸系統(tǒng)提供了三元模式信息包抑制方案，具體為基于計(jì)時(shí)器的方式、 基于概率的方式或基于組合的方式。在第一實(shí)施例中，基于計(jì)時(shí)器的方式被提供用于通過基于計(jì)時(shí)器的方式來確定是 否要抑制再廣播消息。在相應(yīng)的車輛接收到新的消息包時(shí)，車輛計(jì)算基于時(shí)間的數(shù)值Ti?；?于時(shí)間的數(shù)值Ti表示再廣播消息包的延時(shí)，以使得在延時(shí)屆滿之前可以對(duì)是否已經(jīng)接收到 重復(fù)消息進(jìn)行確定?；跁r(shí)間的數(shù)值Ti被確定為第一估算值和第二估算值的函數(shù)。第一估算值被作 為由車輛接收機(jī)接收到的消息包的信號(hào)強(qiáng)度的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。也就是說，在車輛接收機(jī)接 收到新的消息包時(shí)，接收電路測(cè)量接收到的無線消息的信號(hào)強(qiáng)度。RSSI 20被提供給控制 器22用于確定接收到的廣播消息包的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。RSSI 20是接收到的信號(hào)的功率指 標(biāo)。第一估算值被確定為信號(hào)強(qiáng)度的函數(shù)并由以下公式表示
權(quán)利要求
1.一種用于在具有多跳消息傳輸系統(tǒng)的車輛內(nèi)抑制冗余消息包傳輸?shù)姆椒?，所述車輛 具有用于從車輛廣播范圍內(nèi)多部車輛中的任意一部接收消息包的接收機(jī)，用于將消息包再 廣播至附近的多部車輛的發(fā)射器，所述車輛包括用于在再廣播消息包之前保存接收到的消 息包的緩沖器，所述方法包括以下步驟將第一估算值作為車輛接收機(jī)中信號(hào)強(qiáng)度的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算以用于接收到的相應(yīng)消息包；將第二估算值作為緩沖器的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算； 將再廣播估算閾值確定為第一估算值和第二估算值的函數(shù)； 提供至少一個(gè)觸發(fā)函數(shù)用于生成至少一個(gè)觸發(fā)指標(biāo)；并且 響應(yīng)于滿足至少一個(gè)觸發(fā)指標(biāo)的再廣播估算閾值來再廣播相應(yīng)的消息包。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一估算值由以下公式確定
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中第二估算值由以下公式確定
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中再廣播估算閾值是由以下公式表示的基于時(shí)間的數(shù)值
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中至少一個(gè)觸發(fā)函數(shù)包括計(jì)時(shí)器，且至少一個(gè)觸發(fā)指 標(biāo)包括相應(yīng)的計(jì)數(shù)值，并且其中在計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)到與再廣播估算值相等的計(jì)數(shù)值時(shí)再廣播消 肩、ο
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中如果在計(jì)數(shù)值與再廣播估算值相等之前接收到冗余 消息，那么就取消再廣播消息包。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其中再廣播估算閾值是由以下公式表示的基于概率的數(shù)值
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中至少一個(gè)觸發(fā)函數(shù)包括概率密度函數(shù)，且至少一個(gè) 觸發(fā)指標(biāo)包括由概率密度函數(shù)生成的隨機(jī)生成值，并且其中如果先前的基于概率的數(shù)值大于隨后的隨機(jī)生成值，那么就再廣播消息。
9.如權(quán)利要求3所述的方法，其中再廣播估算閾值是由以下公式表示的基于組合的數(shù)值
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中如果在基于計(jì)時(shí)器的數(shù)值Ti屆滿之前接收到冗余 消息包，那么就取消再廣播消息包。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中至少一個(gè)觸發(fā)函數(shù)包括計(jì)時(shí)器函數(shù)，且至少一個(gè)觸 發(fā)指標(biāo)包括由計(jì)時(shí)器函數(shù)生成的相應(yīng)計(jì)數(shù)值，并且其中至少一個(gè)觸發(fā)函數(shù)進(jìn)一步包括概率 密度函數(shù)，且至少一個(gè)觸發(fā)指標(biāo)進(jìn)一步包括由概率密度函數(shù)生成的隨機(jī)生成值，并且其中 如果計(jì)時(shí)器函數(shù)在接收到冗余消息之前計(jì)數(shù)到與基于時(shí)間的數(shù)值相等的計(jì)數(shù)值并且如果 基于概率的數(shù)值大于隨機(jī)生成值，那么再廣播估算閾值就滿足用于再廣播消息包的至少一 個(gè)觸發(fā)函數(shù)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一估算值和第二估算值被實(shí)時(shí)確定。
全文摘要
提供了一種用于在多跳消息傳輸系統(tǒng)內(nèi)抑制冗余消息包傳輸?shù)姆椒?。車輛從車輛廣播范圍內(nèi)多部車輛中的任意一部接收消息包。車輛包括用于在再廣播消息包之前保存接收到的消息包的緩沖器。第一估算值被作為車輛接收機(jī)中信號(hào)強(qiáng)度的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算以用于接收到的相應(yīng)消息包。第二估算值被作為緩沖器的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。再廣播估算閾值被確定為第一估算值和第二估算值的函數(shù)。至少一個(gè)觸發(fā)函數(shù)被提供用于生成至少一個(gè)觸發(fā)指標(biāo)。響應(yīng)于滿足至少一個(gè)觸發(fā)指標(biāo)的再廣播估算閾值來再廣播相應(yīng)的消息包。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102077642SQ200980124067
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者白 F., P. 穆達(dá)利奇 U. 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司