[發(fā)明專利]車輛自組織網絡中基于接收節(jié)點的視頻傳輸路由方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410119302.0
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103888848B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 李長樂;高鳴宇;王鑫;陳云;朱麗娜
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N21/647
• 分類號: H04N21/647;H04N21/61;H04W84/18
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

技術領域

本發(fā)明屬于通信技術領域，主要涉及車輛自組織網絡VANET中的路由方法，可用于給定兩個節(jié)點之間進行視頻傳輸共享。

背景技術

VANET是一種面向服務和面向用戶的自組織網絡，通過車輛間以及車輛與路邊設備之間的通信為用戶提供各種服務，其主要分為以下三種：安全型服務、便利型服務和娛樂型服務。在以上三種應用中，視頻圖像的傳輸有著不可小覷的作用。圖像視頻可以提供更精確的信息。更重要的一點在于，圖像視頻的容錯性相對于文本信息要高很多。由于無線信道本身存在的不穩(wěn)定問題，在傳輸過程中出現(xiàn)丟包現(xiàn)象是非常常見的，比如若僅僅傳輸通過文字來傳輸安全型信息，則一個數據包的丟失可能造成完全相反的含義，其所造成的后果是不可估量的。由此，在VANET中設計一個能夠保證較低時延和較小丟包的視頻傳輸路由協(xié)議尤為重要。

然而，VANET本身存在的一些特點并不適合于包含大量信息的視頻數據包的傳輸，最大的一個挑戰(zhàn)是節(jié)點高動態(tài)變化。基于接收節(jié)點的路由協(xié)議被認為更加適合于進行視頻傳輸相比于基于發(fā)送節(jié)點的路由協(xié)議，因為它能夠更好的適應高動態(tài)的場景，并且不需要進行HELLO消息的交互，不需要維護鄰節(jié)點列表。V3(Vehicle-to-Vehicle?live?Video?streaming)協(xié)議中節(jié)點判斷自己是否位于轉發(fā)域內，所有位于轉發(fā)域內的節(jié)點都可以作為下一跳節(jié)點轉發(fā)數據包。這樣存在的一個問題是，通常情況下會存在大量節(jié)點位于轉發(fā)域內，即多點中繼的情況出現(xiàn)概率非常大。Fast?Triggering協(xié)議引入了等待時間的概念，每個節(jié)點根據與目的節(jié)點的距離計算自己的等待時間，然后在該時間內隨機選擇一個時刻發(fā)送數據包。這樣，隨機的選擇時間然后發(fā)送數據包很可能會出現(xiàn)一個次優(yōu)的節(jié)點選擇的隨機時間值小于最優(yōu)的節(jié)點的問題。VRTUP(Video?Reactive?Tracking-based?Unicast?protocol)協(xié)議中沿用了等待時間，在一個固定的轉發(fā)域內，由節(jié)點計算各自的等待時間，當等待時間消耗之后，節(jié)點直接發(fā)送數據包。但是在計算等待時間的時候考慮了節(jié)點與目的節(jié)點的距離以及節(jié)點與上一跳節(jié)點之間的鏈路生存時間。但是在一個固定大小的轉發(fā)域內僅僅考慮鏈路生存時間和位置信息所確定的下一跳節(jié)點通常不是最優(yōu)的，這樣會導致視頻傳輸過程中時延過大并且丟包率增加。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有協(xié)議中不能最優(yōu)確定下一跳節(jié)點的不足，提出一種車輛自組織網絡中基于接收節(jié)點的視頻傳輸路由方法，以避免出現(xiàn)由于固定的轉發(fā)域而導致的轉發(fā)域內節(jié)點過多或者沒有滿足條件的下一跳節(jié)點出現(xiàn)，減小視頻傳輸過程中時延和丟包率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明目的技術方案包括如下步驟：

(1)網絡中所有節(jié)點將自己的轉發(fā)角θ初始化為60°，并根據網絡場景配置設置數據包轉發(fā)時間間隔門限T_th；

(2)需要發(fā)送數據的節(jié)點s，將所要發(fā)送的數據包以廣播的形式發(fā)送出去；

(3)所有收到發(fā)送數據包的節(jié)點sn，首先判斷自己是否是目的節(jié)點，若是，則發(fā)送標志數據包被成功接收的控制分組，路由結束；否則，判定自己是否位于轉發(fā)域內，若在轉發(fā)域內，則執(zhí)行步驟(4)，否則，丟棄該數據包；

(4)位于轉發(fā)域內的各個節(jié)點f_i，根據自己所處的當前位置和上一跳節(jié)點s的位置以及目的節(jié)點的位置，計算位置影響因子f_geo，其中i>1；

(5)轉發(fā)域內的各個節(jié)點f_i根據自己的移動速度和上一跳節(jié)點s的移動速度以及該節(jié)點和上一跳節(jié)點s的位置信息，分別計算出本節(jié)點與上一跳節(jié)點s之間的鏈路生存時間T_link和誤包率PER；

(6)轉發(fā)域內的各個節(jié)點f_i根據鏈路生存時間和鏈路的誤包率，確定出鏈路質量flink：