一種基于wave協(xié)議的信息多跳轉(zhuǎn)發(fā)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于WAVE協(xié)議的信息多跳轉(zhuǎn)發(fā)方法，如果信息屬于多跳業(yè)務(wù)，則源節(jié)點根據(jù)信息的服務(wù)類型的需求，在轉(zhuǎn)發(fā)控制字段中設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)識和跳數(shù)限制，源節(jié)點將轉(zhuǎn)發(fā)控制字段加入WSA報文并在CCH時隙進(jìn)行通告，其他節(jié)點接收到WSA報文并解析，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)控制字段判斷本節(jié)點對該信息報文的處理方式，包括是否接收、是否使用以及是否轉(zhuǎn)發(fā)；在SCH時隙，源節(jié)點發(fā)送信息報文，需要接收信息報文的節(jié)點接收信息報文，如果節(jié)點需要轉(zhuǎn)發(fā)信息報文，則重新構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)控制字段以及WSA報文，然后作為信息報文的源節(jié)點，對該信息報文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明通過在WSA報文中設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)控制字段，從而在WAVE協(xié)議中實現(xiàn)信息多跳轉(zhuǎn)發(fā)，擴(kuò)大了WAVE應(yīng)用的使用范圍。
【專利說明】一種基于WAVE協(xié)議的信息多跳轉(zhuǎn)發(fā)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能交通系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，更為具體地講，涉及一種基于WAVE協(xié)議的信 息多跳轉(zhuǎn)發(fā)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著4G的商用化開始、移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，以及每個城市面臨的交通擁堵問 題逐漸嚴(yán)重，智能交通系統(tǒng)（ITS, Intelligent Transport System)逐漸展現(xiàn)出其龐大的市 場和發(fā)展前景。作為ITS領(lǐng)域中的熱門技術(shù)之一，WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments)協(xié)議是由美國交通部主導(dǎo)，由IEEE制定的一套適用于車輛移動自組織網(wǎng)絡(luò) 中的車間通信技術(shù)。WAVE協(xié)議遵循了 0SI的分層設(shè)計，針對車輛的移動拓?fù)洵h(huán)境做出了優(yōu) 化，引入了多信道切換操作，在網(wǎng)絡(luò)層使用了信道分配機(jī)制和服務(wù)廣播及訂閱機(jī)制，并且設(shè) 計了一種WSMP (WAVE Short Message Protocol)協(xié)議來實現(xiàn)低延遲的信息傳輸。
[0003] 車聯(lián)網(wǎng)主要依賴兩方面的通信技術(shù)：短距離無線通信和遠(yuǎn)距離的移動通信技術(shù)， 前者主要是RFID傳感設(shè)備及類似WIFI等2. 4G通信技術(shù)，后者主要是GPRS、3G、LTE、4G等 移動通信技術(shù)。專用短程通信技術(shù)DSRC是美國聯(lián)邦通信委員會FCC分配5. 9GHz頻率用作 智能交通系統(tǒng)ITS通信的技術(shù)。為滿足車載網(wǎng)絡(luò)通信需求，IEEE制定了由IEEE802. 11的 IEEE802. lip補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)和IEEE1609標(biāo)準(zhǔn)簇共同組成的WAVE協(xié)議棧。
[0004] 圖1是WAVE協(xié)議棧結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，WAVE的MAC層和PHY層基于IEEE802. lip 補(bǔ)充協(xié)議。IEEE802. lip是對IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)于車載環(huán)境下的增強(qiáng)補(bǔ)充，在DSRC的5. 9GHz 頻段上提供高速移動0BU之間、0BU同RSU之間數(shù)據(jù)交換的能力。參照0SI標(biāo)準(zhǔn)模型， IEEE1609. X位于IEEE802. lip之上，涵蓋數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層和車載網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點管理和通信安全而制定的。
[0005] 如圖1所示，WAVE1609協(xié)議在數(shù)據(jù)平面提供了 IPv6協(xié)議和WSMP協(xié)議，因此可以 選擇兩種方式來傳輸數(shù)據(jù)。其中，IPv6是IETF設(shè)計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議--IPv4 的下一代IP協(xié)議，完全遵循IETF RFC2460標(biāo)準(zhǔn)的。WSMP協(xié)議是針對車輛環(huán)境設(shè)計的一種 高效低延遲點對點通信方式，適用于車輛之間以及車輛到路邊節(jié)點之間的通信。
[0006] 在WAVE1609協(xié)議中，IPv6的使用需要注意以下兩點：
[0007] 1) IPv6的IP參數(shù)，如IPv6地址、掩碼、網(wǎng)關(guān)、DNS等信息，是通過系統(tǒng)管理員，或者 由 WME(WAVE Management Entity，WAVE 管理實體）根據(jù) WSA(WAVE Service Advertiseme, WAVE服務(wù)公告）中的信息來配置的，而且可能根據(jù)應(yīng)用場合而頻繁變化；
[0008] 2)在使用IPv6之前，必須先向WME進(jìn)行服務(wù)請求，并分配到SCH(業(yè)務(wù)信道）后， 才能開始用IPv6進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0009] 由于IPv6的IP參數(shù)是由系統(tǒng)管理員配置或者由WME根據(jù)WSA中信息來配置，不 支持路由功能，所以報文只能是單跳可達(dá)的。
[0010] WSMP協(xié)議的特點在于，報文的底層物理參數(shù)（如MAC地址、發(fā)送速率、信道），是由 上層應(yīng)用直接控制。WSMP是一種點對點的通信協(xié)議，不支持多跳轉(zhuǎn)發(fā)，報文的目的MAC必須 是當(dāng)前通信范圍內(nèi)單跳可達(dá)的。
[0011] 綜上所述，由于WSMP協(xié)議本身的局限性以及IPv6協(xié)議參數(shù)的配置策略，導(dǎo)致WAVE 設(shè)備不具備多跳轉(zhuǎn)發(fā)的能力，只支持單跳報文發(fā)送。這樣WAVE設(shè)備的通信范圍就受到了限 制。在實際的車聯(lián)網(wǎng)中，很多應(yīng)用用戶期望能夠多跳轉(zhuǎn)發(fā)，取得更大的通信范圍。表1是車 聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求分析表。
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于WAVE協(xié)議的信息多跳轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，包括以下步驟： 51 :當(dāng)源節(jié)點需要發(fā)送信息，構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)控制字段，如果信息屬于多跳業(yè)務(wù)，則根據(jù)信息 所屬服務(wù)類型和需求，在控制轉(zhuǎn)發(fā)字段中設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)識和跳數(shù)限制，轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)識為強(qiáng)制轉(zhuǎn)發(fā) 或可選轉(zhuǎn)發(fā)，跳數(shù)限制為最大跳數(shù)，如果信息屬于單跳業(yè)務(wù)，則將轉(zhuǎn)發(fā)控制字段填充為單跳 業(yè)務(wù)標(biāo)識；源節(jié)點將轉(zhuǎn)發(fā)控制字段加入WSA報文，將WSA封裝到VSA中，添加源地址和目的 地址，并在CCH信道時隙將WSA報文在CCH信道上通告，準(zhǔn)備發(fā)送信息報文； 52 :車載網(wǎng)中其他節(jié)點在CCH信道上接收源節(jié)點發(fā)送的WSA報文并解析，如果是單跳業(yè) 務(wù)，按照單跳處理流程進(jìn)行處理；如果是多跳業(yè)務(wù)，分為兩種情況： 如果是單播業(yè)務(wù)，判斷自己是否是該報文的目的節(jié)點，如果是，接收并使用報文；如果 不是，判斷節(jié)點是否進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，如果需要轉(zhuǎn)發(fā)，接收并轉(zhuǎn)發(fā)信息報文，否則不作任何操作； 如果是廣播業(yè)務(wù)，則判斷是否需要該服務(wù)，如果需要，節(jié)點判斷是否進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，如果需 要轉(zhuǎn)發(fā)，則接收并使用信息報文，并且轉(zhuǎn)發(fā)信息報文，如果不需要轉(zhuǎn)發(fā)，則僅接收并使用信 息報文；如果不需要該服務(wù)，判斷節(jié)點是否進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，如果需要轉(zhuǎn)發(fā)，接收并轉(zhuǎn)發(fā)信息報文， 否則不作任何操作； 判斷是否需要轉(zhuǎn)發(fā)的方法為：首先判斷轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)識，如果轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)識為強(qiáng)制轉(zhuǎn)發(fā)，則判定為 需要轉(zhuǎn)發(fā)；如果轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)識為可選轉(zhuǎn)發(fā)，則計算當(dāng)前節(jié)點可用網(wǎng)絡(luò)資源，如果可用網(wǎng)絡(luò)資源大 于預(yù)設(shè)的可轉(zhuǎn)發(fā)門限，則判定為需要轉(zhuǎn)發(fā)，否則判定為不需要轉(zhuǎn)發(fā)； 53 :在SCH信道時隙，源節(jié)點和步驟S2中判定需要接收信息報文的節(jié)點均切換至WSA 報文指定的SCH信道，源節(jié)點發(fā)送信息報文，需要接收信息報文的節(jié)點接收信息報文； 54 :節(jié)點接收到信息報文后，如果只需要使用信息報文，則提供給應(yīng)用使用，如果還需 要轉(zhuǎn)發(fā)信息報文，先判斷該信息報文是否為重復(fù)報文，如果是，丟棄報文，，不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；否 則將步驟S2解析得到的跳數(shù)限制減1作為新的跳數(shù)限制，如果當(dāng)前跳數(shù)限制大于0,本節(jié)點 作為新的源節(jié)點，根據(jù)CCH時隙接收到的WSA報文中的原轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)識和新的跳數(shù)限制構(gòu)建轉(zhuǎn) 發(fā)控制字段，重新構(gòu)建WSA報文，對信息報文進(jìn)行發(fā)送，否則丟棄報文，不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息多跳轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)發(fā)控制字段設(shè)置在 WSA報文的業(yè)務(wù)信息擴(kuò)展域中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息多跳轉(zhuǎn)發(fā)方法，其特征在于，所述跳數(shù)限制最大值為14。
【文檔編號】H04L29/08GK104158867SQ201410381979
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】廖丹, 孫罡, 趙鵬, 邱兵, 許都 申請人:電子科技大學(xué)