[發明專利]一種車載網絡的構建方法

有效

• 申請號: 201110375013.3
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102347991A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 王曉喃
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

技術領域

本發明涉及一種網絡的構建方法，尤其涉及的是一種車載網絡的構建方法。

背景技術

車載自組網由于其實用性已經受到廣泛關注，成為研究的熱點。隨著車載網的不斷成熟和發展，它已成為未來發展的必然趨勢。

實現車載網絡首先需要解決的關鍵問題就是如何構建車載網絡體系結構，使路由功耗更少，延遲更短。

目前現有的移動自組網構建方法應用到車載網絡中還存在一些問題，主要原因為如下：

1）現有構建方法的通信代價加大，隨著節點數量成正比增長，因此可能使車載網陷入癱瘓；

2）現有構建方法的控制信息數據包開銷較大，因為車載網絡移動節點速度較快，因此數據包數量較大時，可能導致大量的數據包丟失，從而因此通信中斷。

因此需要提出一種開銷低，穩定性好的車載網絡構建方法。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種車載網絡的構建方法。

技術方案：本發明公開了一種車載網絡的構建方法，在所述車載網絡中設置三種類型的節點：簇首節點、簇內節點及孤立節點，所有節點具有唯一性的ID；

所述孤立節點為既沒有標記為簇首節點也沒有標記為簇內節點的節點；

所述簇內節點包括簇關聯節點和普通簇內節點，所述簇關聯節點連接兩個簇首節點，實現路由轉發功能；簇關聯節點只接收簇首節點轉發的數據，不接收普通簇內節點發送的信息；普通簇內節點用于數據采集、數據處理以及數據監測，不進行路由轉發；

所述簇首節點和簇關聯節點的拓撲結構為線性結構，所述車載網絡的路由通過所述線性結構實現；

所述車載網絡包括一個以上子網，一個子網由多個簇組成；一個子網對應多個簇、簇首節點以及簇關聯節點構成的一個線性結構；

所述簇首節點用于實現路由轉發，普通簇內節點發送的數據首先發送到本簇簇首節點，簇首節點再將數據路由轉發到目的節點；

在同一條道路且同一個方向行駛的車輛標記為一個簇內的簇首節點和簇內節點，其拓撲結構為星型，簇首節點與簇內節點為一跳可達；

簇首節點、簇內節點以及孤立節點定期廣播消息，消息負載為節點的類型以及鄰居簇首節點或者簇關聯節點的個數；節點根據接收到的廣播消息計算其它節點與自己的相對位置，即判斷是否在同一條道路且同一方向行駛。

通過上述車載網絡構建方法，可以有效地減小車載網絡構建過程中的通信開銷，因為是在同一條道路且同一個方向行駛的車輛構建為簇和線性結構，因此車載網絡的體系結構更穩定。

本發明所述方法中，當節點進入車載網時，其初始狀態設置為孤立節點，如果在設定時間內所述孤立節點沒有收到任何簇首節點或簇關聯節點的廣播消息且其ID值比所有鄰居孤立節點的ID值都小，則所述孤立節點根據以下步驟建立簇：?

步驟301：開始；

步驟302：孤立節點將自己標識為簇首節點以及線性結構的開始節點；

步驟303：與簇首節點在同一條道路且同一個方向行駛的孤立節點收到簇首節點廣播消息后，將自己標識為簇內節點；

步驟304：簇首節點根據本簇簇內節點廣播消息選擇與自己相對角度最大（即汽車節點行駛方向為0度，左右各為負正180度）且距離最遠的簇內節點做為簇關聯節點，并向所述簇內節點發送建立簇關聯節點消息，同時將所述簇內節點標記為自己的后繼節點；

其中，相對角度以行駛方向為基準，行駛方向代表0度，左右各為負正180度。

步驟305：簇內節點收到建立簇關聯節點消息后，將自己標識為簇關聯節點，并將簇首節點標記為自己的前驅節點，同時選擇與自己在同一條道路且同一個方向行駛以及相對角度最大且距離最遠的孤立節點作為新的簇首節點，并向此孤立節點發送建立簇首節點消息，同時將其標記為自己的后繼節點；

其中，相對角度以行駛方向為基準，行駛方向代表0度，左右各為負正180度。

步驟306：孤立節點收到建立簇首節點消息后，將自己標識為簇首節點，將簇關聯節點標識為自己的前驅節點；

步驟307：簇首節點判斷是否有鄰居孤立節點，如果是，進行步驟303，否則進行步驟308；

步驟308：結束。

通過上述簇和線性結構的構建方法，實現了簇首節點的最小化，也實現了線性結構中節點的最小化，從而降低了車載網通信代價，也提高了車載網絡的穩定性，降低了車載網路由代價，確保了路由的正確性和連續性。