[發明專利]面向行車實際安全應用的車聯網高效廣播方法

無效

• 申請號: 201210116137.4
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102665168A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 徐宏力;郭帆;黃劉生;李春杰
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學蘇州研究院
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明屬于車聯網高效廣播策略領域，具體涉及一種面向行車實際安全應用的車聯網高效廣播方法。

背景技術

車聯網(Vehicular?Ad-hoc?Network，VANET)是專門為車輛間通信而設計的車輛自組織網絡，主要用于輔助駕駛、區域警告以及應用服務。與傳統的移動自組網(Mobile?Ad-hoc?Network，MANET)不同，它有著網絡拓撲高度動態變化和運行軌跡可預測等特點，其網絡結構主要分為車與車(Vehicle-to-vehicle，V2V)和車與基礎設施(Vehicle-to-Infrastructure，V2I)兩類。本發明主要考慮V2V的情況，但是也適用于V2I的結構。

在現有的消息廣播方法中，往往只將車節點的位置信息、運動信息以及鏈路狀態信息中的某一兩個因素作為路由的主要判據。例如文獻(Ozan?K.Tonguz?and?F.Bai，“DV-CAST：A?Distributed?Vehicular?Broadcast?Protocol?for?Vehicular?Ad?Hoc?Networks，”IEEE?Wireless?Communications，2010)僅依據節點位置信息以及單跳區域鏈接狀態信息進行廣播。由于該方法是基于存儲-轉發機制的，因此該協議并不滿足行車安全應用中的實時性要求。然而，由于VANET網絡的高動態性及環境的復雜性，以及具體的行車安全應用對消息廣播及時、可靠性的要求。僅僅考慮某一兩方面因素并不能滿足既有效抑制廣播風暴又及時、可靠廣播消息的需求，本發明因此而來。

發明內容

為了克服背景技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種面向行車安全應用的車聯網高效廣播方法，主要致力于解決突發事件消息的高效廣播問題。通過對源節點和目的節點間運動方向(同向或反向)、位置關系(目的節點位于源節點的前方或者后方)以及節點間相對距離信息(相對距離是否在給定閾值以內)進行判斷，從而決定是否轉發突發事件消息。該廣播方法利用車載GPS(全球衛星定位系統)獲取的車節點間實時的位置信息來選擇性轉發消息，使得消息僅傳遞給需要的節點，不僅使消息的傳遞更加高效，而且有助于抑制廣播風暴，提高信道的利用率。

為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是：

一種面向行車實際安全應用的車聯網高效廣播方法，所述車聯網中車載節點不僅周期地向鄰居車載節點發送位置更新消息，當產生突發事件時車載節點還向鄰居車載節點發送突發事件消息，其特征在于所述方法包括以下步驟：

(1)源節點開始向作為其鄰居車載節點的目的節點廣播信息；

(2)目的節點接收到該消息后，判斷接收到的消息是否為位置更新消息；如果接收到的消息為位置更新消息則更新鄰居節點信息表；否則判定該消息是突發事件消息，并至少進行以下之一的判斷：

i)根據兩車載節點方向角之差判斷目的節點與源節點運動方向是否一致；

ii)根據節點方向角和坐標比較判斷目的節點是否位于源節點后方；

iii)根據車載節點的GPS數據計算兩車載節點間相對距離，判斷目的節點與源節點的相對距離是否在給定距離閾值以內；

(3)當且僅當目的節點與源節點運動方向一致、目的節點位于源節點后方以及目的節點與源節點的相對距離在給定距離閾值以內三個條件同時成立時，該目的節點才向自身的鄰居車載節點轉發該消息；否則該目的節點直接丟棄該消息。

優選的，所述方法步驟(2)中當目的節點接收到源節點廣播的消息后，先根據消息包判斷源節點與目的節點是否相同；當源節點與目的節點相同時，該目的節點直接丟棄該消息；否則該目的節點進行接收到的消息是否為位置更新消息的判斷步驟。

優選的，所述方法步驟(2)中當判定該消息是突發事件消息后，先判斷目的節點中廣播消息序列表中是否存在該消息的記錄；當廣播消息序列表中存在該消息的記錄時，該目的節點丟棄該消息；否則該目的節點更新廣播消息序列表，然后進行目的節點與源節點運動方向是否一致、目的節點是否位于源節點后方以及目的節點與源節點的相對距離是否在給定距離閾值以內的判斷。

優選的，所述方法步驟(3)中當目的節點與源節點運動方向一致、目的節點位于源節點后方以及目的節點與源節點的相對距離在給定距離閾值以內三個條件同時成立時，該目的節點先執行延遲函數進行延遲時間處理，然后延遲時間屆滿后判斷目標節點中廣播消息序列表中是否存在該消息的記錄；當目標節點中廣播消息序列表中沒有該消息的記錄時，將該消息的消息生存跳數遞減后，向自身的鄰居車載節點轉發該消息。