基于距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法
【專(zhuān)利摘要】基于距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，涉及通信領(lǐng)域。它是為了解決車(chē)聯(lián)網(wǎng)在車(chē)輛密集情況下的車(chē)輛與車(chē)輛之間的信息傳輸，很多節(jié)點(diǎn)參與信息的廣播，造成的廣播信息延遲，廣播信息冗余的問(wèn)題。本發(fā)明的核心思想是基于距離等因素設(shè)置一個(gè)等待時(shí)間來(lái)對(duì)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，即在車(chē)輛密集環(huán)境下，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)廣播數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到廣播信息后根據(jù)公式計(jì)算自己的等待時(shí)間；在此時(shí)間內(nèi)，若收到相同的廣播信息，則停止轉(zhuǎn)發(fā)信息；否則，在等待時(shí)間到來(lái)時(shí)，立即廣播該信息。本發(fā)明適用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的汽車(chē)之間的通信領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前,車(chē)聯(lián)網(wǎng)(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域中相當(dāng)熱的一個(gè)方向。車(chē)聯(lián)網(wǎng)是針對(duì)未來(lái)智能汽車(chē)提出來(lái)的。由于在實(shí)際的道路交通環(huán)境中，汽車(chē)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度很快而且變化也很快，所以車(chē)流量變化相當(dāng)大，有時(shí)候會(huì)過(guò)于密集，但是有時(shí)候又會(huì)過(guò)于稀疏。關(guān)于車(chē)輛過(guò)于稀疏情況下的信息傳輸?shù)膯?wèn)題，我們?cè)?jīng)提出了最小時(shí)間算法(Minimum Time Prediction Algorithm, MTPA)和最大速度算法(Maximum SpeedPrediction Algorithm, MSPA)用于解決該問(wèn)題。但是對(duì)于車(chē)輛過(guò)密的情況下的信息如何進(jìn)行快速、廣泛、可靠、有效的傳輸問(wèn)題卻沒(méi)有做出討論。
[0003]按照現(xiàn)有移動(dòng)自組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)廣播協(xié)議，如果使用傳統(tǒng)的基站進(jìn)行信息的傳輸，那么信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性問(wèn)題將會(huì)是個(gè)很大的問(wèn)題。因?yàn)?車(chē)輛與車(chē)輛(Vehicle-to-Vehicle，V2V)通信的速度要比車(chē)輛與基站(Vehicle-to-1nfrastructure，V2I)通信的速度要快得多。因此，研究車(chē)車(chē)通信之間的廣播協(xié)議對(duì)于有實(shí)時(shí)性要求的信息傳輸是十分有意義的。
[0004]使用一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)廣播信息是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)廣播協(xié)議的做法，但此時(shí)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、廣泛性問(wèn)題是個(gè)很大的問(wèn)題。因?yàn)椋诘缆飞?，一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸信息的能力和范圍是極其有限的，它只能使周?chē)墓?jié)點(diǎn)快速地獲取信息，但是距離該節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)則不會(huì)很快地獲取信息，甚至有可能接收不到信息。簡(jiǎn)單泛洪協(xié)議(Simple Flooding)是移動(dòng)自組網(wǎng)中相當(dāng)經(jīng)典的協(xié)議，它的做法是每個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收到新的數(shù)據(jù)包后立即轉(zhuǎn)發(fā)給其周?chē)墓?jié)點(diǎn)。簡(jiǎn)單泛洪協(xié)議在節(jié)點(diǎn)比較稀疏的情況下能夠取得較好的效果，但是在節(jié)點(diǎn)密集的情況下，由于很多節(jié)點(diǎn)參與信息的廣播，所以信息碰撞、信息冗余、廣播風(fēng)暴等問(wèn)題都極有可能出現(xiàn)。因此，已有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)廣播協(xié)議不能有效地解決城市車(chē)輛密集情況下的車(chē)輛與車(chē)輛之間的信息傳輸問(wèn)題。此問(wèn)題的關(guān)鍵在于采取某一種手段選取合適數(shù)量的節(jié)點(diǎn)來(lái)廣播信息以減小“廣播風(fēng)暴”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決車(chē)聯(lián)網(wǎng)在車(chē)輛密集情況下的車(chē)輛與車(chē)輛之間的信息傳輸，很多節(jié)點(diǎn)參與信息的廣播，造成的廣播信息延遲，廣播信息冗余的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種基于距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法。
[0006]基于距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，其具體過(guò)程為:
[0007]該過(guò)程是基于車(chē)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的，所述車(chē)聯(lián)網(wǎng)中包括多個(gè)汽車(chē)節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)，中繼節(jié)點(diǎn)是發(fā)起通信的汽車(chē)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)有中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，啟動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播過(guò)程，在所述廣播過(guò)程中，每個(gè)汽車(chē)節(jié)點(diǎn)接收到的信息的處理過(guò)程為:
[0008]步驟一、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包；
[0009]步驟二、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷是否已經(jīng)接收過(guò)數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟三，如果否則執(zhí)行步驟四；
[0010]步驟三、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)丟棄數(shù)據(jù)包并不再?gòu)V播此數(shù)據(jù)包，結(jié)束對(duì)數(shù)據(jù)包的處理；
[0011]步驟四、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷運(yùn)動(dòng)方向與信息中繼方向是否相同，如果是則執(zhí)行步驟五，如果否則執(zhí)行步驟六；
[0012]步驟五、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車(chē)頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟七；
[0013]步驟六、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車(chē)頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟七，如果否則執(zhí)行步驟十；
[0014]步驟七、設(shè)置并計(jì)算等待時(shí)間；
[0015]步驟八、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷在等待時(shí)間內(nèi)是否接收到相同信息的數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟九；
[0016]步驟九、廣播得到的數(shù)據(jù)包；
[0017]步驟十、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)將從步驟五、步驟六、步驟八或步驟九得到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，并不再?gòu)V播得到的數(shù)據(jù)包，結(jié)束對(duì)數(shù)據(jù)包接收。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠有效地解決車(chē)聯(lián)網(wǎng)在車(chē)輛密集情況下的車(chē)輛與車(chē)輛之間的通信廣播問(wèn)題，降低了廣播信息的延遲，同比降低了 10%至15%，減小冗余的廣播信息，同比減小了 15%至20%，可靠性同比提高了 20%。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的流程框圖；
[0020]圖2為NS2進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模擬的流程示意圖；
[0021]圖3為仿真過(guò)程的原理圖；
[0022]圖4為節(jié)點(diǎn)覆蓋率仿真結(jié)果示意圖；
[0023]圖5為端到端延遲仿真結(jié)果示意圖；
[0024]圖6為網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)率仿真結(jié)果示意圖；
[0025]圖7為網(wǎng)絡(luò)負(fù)載仿真結(jié)果示意圖；
[0026]圖8為網(wǎng)絡(luò)冗余率仿真結(jié)果示意圖；
[0027]圖9為網(wǎng)絡(luò)重復(fù)區(qū)域比率仿真結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的基于距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，其具體過(guò)程為:
[0029]該過(guò)程是基于車(chē)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的，所述車(chē)聯(lián)網(wǎng)中包括多個(gè)汽車(chē)節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)，中繼節(jié)點(diǎn)是發(fā)起通信的汽車(chē)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)有中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，啟動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播過(guò)程，在所述廣播過(guò)程中，每個(gè)汽車(chē)節(jié)點(diǎn)接收到的信息的處理過(guò)程為:
[0030]步驟一、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包；
[0031]步驟二、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷是否已經(jīng)接收過(guò)數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟三，如果否則執(zhí)行步驟四；
[0032]步驟三、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)丟棄數(shù)據(jù)包并不再?gòu)V播此數(shù)據(jù)包，結(jié)束對(duì)數(shù)據(jù)包的處理；[0033]步驟四、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷運(yùn)動(dòng)方向與信息中繼方向是否相同，如果是則執(zhí)行步驟五，如果否則執(zhí)行步驟六；
[0034]步驟五、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車(chē)頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟七；
[0035]步驟六、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車(chē)頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟七，如果否則執(zhí)行步驟十；
[0036]步驟七、設(shè)置并計(jì)算等待時(shí)間；
[0037]步驟八、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷在等待時(shí)間內(nèi)是否接收到相同信息的數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟九；
[0038]步驟九、廣播得到的數(shù)據(jù)包；
[0039]步驟十、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)將從步驟五、步驟六、步驟八或步驟九得到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，并不再?gòu)V播得到的數(shù)據(jù)包，結(jié)束對(duì)數(shù)據(jù)包接收。
[0040]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的基于距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法作進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，步驟七中計(jì)算等待時(shí)間的具體過(guò)程為:
[0041]根據(jù)公式計(jì)算等待時(shí)間WT為:
[0042]
【權(quán)利要求】
1.基于距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，其特征在于，其具體過(guò)程為: 該過(guò)程是基于車(chē)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的，所述車(chē)聯(lián)網(wǎng)中包括多個(gè)汽車(chē)節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)，中繼節(jié)點(diǎn)是發(fā)起通信的汽車(chē)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)有中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，啟動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播過(guò)程，在所述廣播過(guò)程中，每個(gè)汽車(chē)節(jié)點(diǎn)接收到的信息的處理過(guò)程為: 步驟一、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包； 步驟二、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷是否已經(jīng)接收過(guò)數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟三，如果否則執(zhí)行步驟四； 步驟三、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)丟棄數(shù)據(jù)包并不再?gòu)V播此數(shù)據(jù)包，結(jié)束對(duì)數(shù)據(jù)包的處理； 步驟四、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷運(yùn)動(dòng)方向與信息中繼方向是否相同，如果是則執(zhí)行步驟五，如果否則執(zhí)行步驟六； 步驟五、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車(chē)頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟七； 步驟六、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車(chē)頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟七，如果否則執(zhí)行步驟十； 步驟七、設(shè)置并計(jì)算等待時(shí)間； 步驟八、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)判斷在等待時(shí)間內(nèi)是否接收到相同信息的數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟九； 步驟九、廣播得到的數(shù)據(jù)包； 步驟十、汽車(chē)節(jié)點(diǎn)將從步驟五、步驟六、步驟八或步驟九得到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，并不再?gòu)V播得到的數(shù)據(jù)包，結(jié)束對(duì)數(shù)據(jù)包接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，其特征在于，步驟七中計(jì)算等待時(shí)間的具體過(guò)程為: 根據(jù)公式計(jì)算等待時(shí)間WT為:
【文檔編號(hào)】H04W76/02GK103763785SQ201310751049
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】崔剛, 付忠傳, 暴建民, 王秀峰, 潘波, 鄒炳松, 朱東杰, 張策, 張必英, 季春光 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)