[發(fā)明專(zhuān)利]車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法及其系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010565370.1
• 申請(qǐng)日: 2010-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102480421A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣昌俊;陳閎中;閆春鋼;張亞英;葉晨;張棟良;羅皓杰;白星振
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/56
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/56;H04L1/00;H04L12/18;H04L29/08
• 代理公司: 上海光華專(zhuān)利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車(chē)輛感知導(dǎo)航技術(shù)，特別涉及一種應(yīng)用于構(gòu)成線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)的行車(chē)感知導(dǎo)航系統(tǒng)中的車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和私家車(chē)的普及，帶來(lái)了日益嚴(yán)重的交通問(wèn)題，交通事故急劇增多。傳統(tǒng)的集中式智能交通系統(tǒng)已經(jīng)難堪重任，首先，傳統(tǒng)集中式智能交通系統(tǒng)的交通數(shù)據(jù)單一化、局限化，目前的交通信息主要通過(guò)道路上的視頻、微波的采集手段收集道路交通狀況的宏觀信息，而無(wú)法精確感知每輛車(chē)內(nèi)部的狀態(tài)和狀況；另外，集中式智能交通系統(tǒng)，車(chē)輛與監(jiān)控中心(中心服務(wù)器)的通信需要占用大量的傳輸帶寬，并且數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻憫?yīng)時(shí)間也很緩慢，影響信息的傳輸效率；再有，車(chē)輛個(gè)體缺少對(duì)道路周?chē)h(huán)境的感知功能，車(chē)輛間缺少信息傳輸?shù)耐緩剑瑔蝹€(gè)車(chē)輛獲取的信息無(wú)法與周?chē)渌?chē)輛的信息進(jìn)行交互。

有鑒于此，車(chē)載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular?Ad?Hoc?Network，VANET)即應(yīng)運(yùn)而生，ad?hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)即是車(chē)載自組織網(wǎng)絡(luò)最常用的一種。ad?hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種多跳的、自組織的網(wǎng)絡(luò)，包括有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是主機(jī)，又是路由器，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈路以無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行。例如在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以直接進(jìn)行通信；而在信號(hào)覆蓋范圍之外，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以借助于中間的其他節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)相互通信。

在由道路交通中的車(chē)輛構(gòu)成的ad?hoc網(wǎng)絡(luò)中，其中的每一個(gè)車(chē)輛都被視為ad?hoc網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，所述車(chē)輛配置有適當(dāng)?shù)陌l(fā)送、接收設(shè)備和其它本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的用于分析、處理和輸出消息的設(shè)備。

采用這種ad?hoc網(wǎng)絡(luò)，使得加入所述網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛可以實(shí)現(xiàn)：通過(guò)交換相應(yīng)的信息，在應(yīng)急服務(wù)車(chē)輛接近交通路口時(shí)，警告其它車(chē)輛該應(yīng)急服務(wù)車(chē)輛的存在，從而使路口保持暢通以便應(yīng)急服務(wù)車(chē)輛可快速通行；車(chē)輛可以交換有關(guān)它們各自速度的信息，例如前面慢速行駛的車(chē)輛需要通過(guò)發(fā)送相應(yīng)的車(chē)速較慢信息來(lái)警告后面的可能行駛較快的車(chē)輛車(chē)速注意避讓以防追尾，或者后面快速行駛的車(chē)輛需要通過(guò)發(fā)送相應(yīng)的車(chē)速較快信息來(lái)警告前面的可能行駛較慢的車(chē)輛注意避讓以供后面快速行駛的車(chē)輛可以安全地超車(chē)；或者，前面的車(chē)輛可以將發(fā)生撞車(chē)事故或道路擁塞的信息傳送至后面行駛的車(chē)輛，使得后面的車(chē)輛獲悉所述信息后作出改道、折返或重新設(shè)置行車(chē)路線(xiàn)的對(duì)策，例如當(dāng)某一路段發(fā)生堵車(chē)或交通事故時(shí)，在事發(fā)地段的車(chē)輛便可以通過(guò)車(chē)載攝像頭將事發(fā)的情景通過(guò)實(shí)時(shí)視頻的方式，向后方的其他車(chē)輛進(jìn)行發(fā)送，后方的車(chē)輛在獲取事故消息后便可做出應(yīng)急的處理，避開(kāi)事發(fā)路段；在不能改道的情況下也可以耐心等待通過(guò)實(shí)時(shí)視頻獲取最新的道路狀況。

不過(guò)，在現(xiàn)有沒(méi)有中央服務(wù)器的ad?hoc網(wǎng)絡(luò)中，參與節(jié)點(diǎn)的數(shù)量以及節(jié)點(diǎn)間連接的數(shù)量處于持續(xù)變化中，再加上外部環(huán)境的持續(xù)變化，使得在某些情況下，可能會(huì)發(fā)生各個(gè)節(jié)點(diǎn)相互間要交換的信息量太大(例如所述交通信息為音頻信息和/或視頻信息)，需要占用大量的帶寬，從而導(dǎo)致通信介質(zhì)的“擁塞”，無(wú)法將例如關(guān)于交通事故、道路擁塞等可能的重要交通信息可靠地發(fā)送給所有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。

而現(xiàn)有的車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中，通常使用廣播、組播、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，上述數(shù)據(jù)傳輸方式普遍具有以下的缺點(diǎn)：1)網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率普遍較低；2)當(dāng)數(shù)據(jù)源數(shù)量增加時(shí)，傳輸效率會(huì)急劇降低；3)數(shù)據(jù)源之間的信息相互獨(dú)立，在數(shù)據(jù)源發(fā)生丟失或破損的情況下，不能恢復(fù)數(shù)據(jù)源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于局部有向網(wǎng)絡(luò)編碼的車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中車(chē)輛節(jié)點(diǎn)較多、數(shù)據(jù)傳輸量大而導(dǎo)致的帶寬利用率低級(jí)傳輸效率較低的問(wèn)題。

本發(fā)明在一方面提供一種車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法，其是應(yīng)用于構(gòu)成線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)的行車(chē)感知導(dǎo)航系統(tǒng)中，所述行車(chē)感知導(dǎo)航系統(tǒng)包括具有形成自組織網(wǎng)絡(luò)能力的多個(gè)車(chē)輛；所述車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法包括：作為中繼節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)車(chē)輛，在其存儲(chǔ)的接收自其他車(chē)輛傳送過(guò)來(lái)并需要轉(zhuǎn)發(fā)的多個(gè)原始報(bào)文中選取其中的一個(gè)原始報(bào)文作為主報(bào)文，選取其他的若干原始報(bào)文作為子報(bào)文；所述存儲(chǔ)的原始報(bào)文可以根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方向而分組為前向發(fā)送隊(duì)列和后向發(fā)送隊(duì)列；所述原始報(bào)文中包括有交通信息；根據(jù)編碼規(guī)則，將選取的所述主報(bào)文與所述子報(bào)文進(jìn)行編碼后形成編碼報(bào)文；將所述編碼報(bào)文進(jìn)行廣播發(fā)送至相對(duì)所述轉(zhuǎn)發(fā)車(chē)輛的鄰域車(chē)輛；所述鄰域車(chē)輛接收所述編碼報(bào)文并對(duì)其進(jìn)行解碼，獲取其中更新的原始報(bào)文，并再對(duì)所述原始報(bào)文進(jìn)行編碼及轉(zhuǎn)發(fā)至其他鄰域車(chē)輛，從而將包括交通信息的原始報(bào)文傳送至所述行車(chē)感知導(dǎo)航系統(tǒng)中的每一個(gè)車(chē)輛。