[發明專利]一種基于動態時槽的車聯網協助下載方法

在審

• 申請號: 201310457743.7
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103491186A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 劉建航;葛雨明;顧朝志;李世寶;崔學榮;舒若
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 孟海娟

技術領域

?????本發明涉及車聯網通信技術領域，適用于高速公路環境中，行駛的車輛通過路邊基礎設施和周邊其他行駛車輛接入網絡下載數據的一種方法。

背景技術

隨著信息技術和互聯網的發展，網絡終端開始由桌面電腦泛化為移動設備、手持設備甚至普通物體。隨時隨地的互聯網接入成為新的網絡發展趨勢，同時也在影響著各個傳統行業。在汽車和交通領域，車輛的信息化和網絡化也逐漸成為產業界和學術界的研究熱點。

在城市環境下，3G網絡覆蓋范圍廣，技術成熟，理論上可以為低速移動用戶提供理論上幾兆，甚至十幾兆的網絡接入速度。然而在高速公路環境下，3G基站分布稀疏（城區間隔約400m，高速公路間隔約2.5km），為高速移動節點提供的服務質量較差，這成為了影響用戶體驗的重要因素之一。隨著近些年Wi-Fi節點的大規模部署，Wi-Fi接入的高帶寬，低成本的優點使得研究者更多的考慮使用IEEE?802.11標準將汽車聯入路邊基礎設施，從而實現與互聯網的信息交互。然而，Wi-Fi接入方式存在接入點覆蓋范圍有限、接入點分布不均勻的問題。尤其在AP分布稀疏的高速公路環境下（其接入點一般被設置在相距十多公里遠的加油站或者服務區），AP覆蓋率不到10%，因此在該環境中通過Wi-Fi接入所獲取的數據量非常低，其由間歇性連接所導致的延遲也是讓人難以接受的。

在AP覆蓋范圍以外的區域（以下稱盲區），通過車輛間的協助下載來延伸用戶下載區域從而提高車載用戶獲取的數據量是解決AP覆蓋率低的有效方法之一。

現有的研究成果雖然可以滿足諸如網頁瀏覽、圖片和歌曲下載等小數據量的內容下載方面的要求，但仍然無法提供足夠的吞吐量來滿足下載數據量較大應用（如在線觀看熱點視頻）的需求，其主要原因是現有的研究方法中，并沒有根據目標車的速度和位置信息對盲區進行規劃，使得協助車攜帶的數據或者由于頻繁的通信域疊加導致較高的傳輸沖突率，或者限制協助車的選車條件導致協助車利用率降低。

發明內容

????本發明的目的是為了能夠克服車聯網協助下載過程中傳輸沖突率過高所導致的數據下載量低的問題，提出了一種基于動態時槽的車聯網協助下載方法。

本發明一種基于動態時槽的車聯網協助下載方法，是根據高速公路環境下車速變化率較低，車輛或是對向行駛，或是同向行駛的特點。提出車載用戶在AP通信區內通過Wi-Fi方式接入互聯網下載數據，在AP通信區以外，AP根據目標車行駛速度等因素選取一組能夠在盲區的不同時間和地點與目標車相遇的協助車攜帶目標車所需數據，在與其相遇過程中轉發給目標車，從而有效的減少傳輸沖突率，提高用戶下載的數據量。

????一種基于動態時槽的車聯網協助下載方法，它包括以下步驟：

步驟A：目標車進入AP通信區后，提出下載請求，AP節點通過網絡獲取數據，并根據目標車速計算出目標車在其通信區內行駛的時間，將部分數據下載給目標車用戶。

步驟B:?當目標車在離開AP?通信區是未能完成所有的數據下載，AP根據其通信范圍內行駛車輛的車速，選取一組與目標車同向行駛的車輛作為協助車攜帶目標車所需數據，在盲區中的不同時間和地點將數據傳遞給用戶。

步驟C:?AP通過網絡告知目標車駛向的下個AP節點提供下載服務。

步驟D:?下一個AP根據已知的目標車車速和其通信范圍內的注冊的車輛選取一組與目標車對向行駛的車輛作為協助車攜帶目標車所需數據，在盲區中的不同時間和地點將數據傳遞給用戶。

步驟E:?通過上述步驟B和步驟D對盲區時空資源的動態規劃，目標車將在盲區中的不同時間和地點與各個協助車相遇，當目標車進入協助車通信范圍內，在不與其他通信過程發生沖突的前提下，協助車將所攜帶的數據傳遞給目標車。

步驟F:?當目標車進入下一個AP通信區時，仍未完成下載，重復步驟A~步驟F，直到目標車完成下載。

進一步地所述，步驟B選取的原則是所選取的協助車在與目標車相遇并轉發數據過程中，不會與其他協助下載過程發生沖突。

進一步地所述，步驟D選取的原則是所選取的協助車在與目標車相遇并轉發數據過程中，不會與其他協助下載過程發生沖突。

附圖說明

圖1為后向同向協助下載；

圖2為前向同向協助下載；

圖3為對向協助下載；

圖4為基于動態時槽的協助下載。

具體實施方式

一種基于動態時槽的車聯網協助下載方法，它包括以下步驟：