[發(fā)明專利]一種基于車載云的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710196487.9
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN107071010B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉喃
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所 32237
• 代理人: 胡建華

1.一種基于車載云的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信方法，其特征在于，所述車載云建立在車載網(wǎng)之上，所述車載網(wǎng)包括接入節(jié)點和車輛節(jié)點兩種節(jié)點；車輛節(jié)點通過距離自己最近的接入節(jié)點實現(xiàn)通信，一個接入節(jié)點以及通過該接入節(jié)點實現(xiàn)通信的所有車輛節(jié)點構(gòu)成一個子網(wǎng)；一個車輛節(jié)點既能夠作為數(shù)據(jù)的提供者，也能夠作為數(shù)據(jù)的消費者；

一種類型的數(shù)據(jù)由一個數(shù)據(jù)名稱來定義，一種數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)被劃分為兩個以上的數(shù)據(jù)塊，每個數(shù)據(jù)塊由一個數(shù)據(jù)塊ID唯一標識；一個子網(wǎng)內(nèi)能提供一種類型數(shù)據(jù)的所有車輛節(jié)點構(gòu)建成一個簇，該簇由定義該類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)名稱唯一標識；

車輛節(jié)點使用數(shù)據(jù)地址獲取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)地址由數(shù)據(jù)名稱和數(shù)據(jù)塊ID集合構(gòu)成；車輛節(jié)點或者接入節(jié)點由定位地址唯一標識，一個定位地址由定位橫坐標，定位縱坐標和車輛節(jié)點ID構(gòu)成，接入節(jié)點的定位地址的車輛節(jié)點ID為0；

車輛節(jié)點或者接入節(jié)點發(fā)送的消息格式由4個部分構(gòu)成：源地址、目的地址、消息類型和負載；

消息類型如下表所示：

消息類型	消息類型域值
數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息	1
數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息	2
數(shù)據(jù)共享	3
注冊消息	4
數(shù)據(jù)請求消息	5
數(shù)據(jù)響應(yīng)消息	6

在一個簇中，所有簇成員保存一個數(shù)據(jù)表，該數(shù)據(jù)表的表名稱為該簇的簇名稱；一個數(shù)據(jù)表表項由三個域構(gòu)成，數(shù)據(jù)塊ID域，數(shù)據(jù)塊域和數(shù)據(jù)生命周期域；一個數(shù)據(jù)表中所有表項的數(shù)據(jù)生命周期都相同；如果一個數(shù)據(jù)表中的表項的數(shù)據(jù)生命周期衰減為0，則將該數(shù)據(jù)表項從該數(shù)據(jù)表中刪除；如果數(shù)據(jù)表為空，則刪除該數(shù)據(jù)表；

數(shù)據(jù)消費者采用數(shù)據(jù)索引表和數(shù)據(jù)請求表獲取數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)索引表用于保存簇成員的信息，數(shù)據(jù)請求表用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)請求的聚合；

數(shù)據(jù)索引表中，一個數(shù)據(jù)索引表項包括數(shù)據(jù)名稱域、數(shù)據(jù)塊ID集合域值、定位地址域值、數(shù)據(jù)生命周期和簇成員生命周期域；數(shù)據(jù)請求表中，一個數(shù)據(jù)請求表項包括數(shù)據(jù)地址域、定位地址域和接口域；

在數(shù)據(jù)C1由數(shù)據(jù)名稱N1定義，數(shù)據(jù)C1由N個數(shù)據(jù)塊構(gòu)成，每個數(shù)據(jù)塊由數(shù)據(jù)塊ID c_i標識，i取值1～N，接入節(jié)點AP1位于子網(wǎng)S1中的條件下；車輛節(jié)點V1的地理坐標為(x1,y1)，車輛節(jié)點V1創(chuàng)建數(shù)據(jù)C1的過程包括如下步驟：

步驟101：開始；

步驟102：車輛節(jié)點V1創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)地址和一個定位地址，數(shù)據(jù)地址中數(shù)據(jù)名稱域值為N1，數(shù)據(jù)塊ID集合有N個數(shù)據(jù)塊ID c_i構(gòu)成；定位地址中的定位橫坐標為x1，定位縱坐標為y1，車輛節(jié)點ID為車輛節(jié)點V1的車輛節(jié)點ID；車輛節(jié)點V1發(fā)送數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息，該數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息的源地址為構(gòu)建的定位地址，目的地址為構(gòu)建的數(shù)據(jù)地址，消息類型為1，負載為距離參數(shù)，其值為初始值；

步驟103：如果接收到數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息的車輛節(jié)點位于子網(wǎng)S1中，則執(zhí)行步驟105，否則執(zhí)行步驟104；

步驟104：車輛節(jié)點丟棄該數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息，執(zhí)行步驟108；

步驟105：接收到數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息的車輛節(jié)點將數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息的距離參數(shù)遞減1，如果距離參數(shù)值大于0，則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息；

步驟106：如果接收到數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息的車輛節(jié)點能夠提供數(shù)據(jù)C1的部分數(shù)據(jù)塊，則執(zhí)行步驟107，否則執(zhí)行步驟108；

步驟107：車輛節(jié)點構(gòu)建數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息，該數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息的源地址為自己的定位地址，目的地址為數(shù)據(jù)創(chuàng)建消息中的源地址，消息類型域值為2，負載為能夠提供的部分數(shù)據(jù)塊，然后車輛節(jié)點將該數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息發(fā)送到距離該數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息的目的地址中的坐標距離最近的鄰居節(jié)點；

步驟108：如果與車輛節(jié)點V1距離大于一跳的車輛節(jié)點接收到數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息，則執(zhí)行步驟109，否則執(zhí)行步驟110；

步驟109：接收到數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息的車輛節(jié)點將該數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給距離該數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息的目的地址中的坐標距離最近的鄰居節(jié)點，執(zhí)行步驟108；

步驟110：如果與車輛節(jié)點V1距離一跳的車輛節(jié)點接收到數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息，則執(zhí)行步驟111，否則執(zhí)行步驟112；

步驟111：接收到數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息的車輛節(jié)點在一跳范圍內(nèi)廣播該數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息，執(zhí)行步驟108；

步驟112：車輛節(jié)點V1判斷所有接收到的數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息中的數(shù)據(jù)塊是否能構(gòu)建成C1，如果能，則執(zhí)行步驟114，否則執(zhí)行步驟113；

步驟113：車輛節(jié)點V1將距離參數(shù)的初始值遞增1，然后執(zhí)行步驟102；

步驟114：車輛節(jié)點V1創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)表，表名為N1，該數(shù)據(jù)表包括N個數(shù)據(jù)表項，每個數(shù)據(jù)表項中，數(shù)據(jù)塊ID為c_i，數(shù)據(jù)塊域值為數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息中的數(shù)據(jù)塊域值，數(shù)據(jù)生命周期為預先設(shè)置的生命周期；N個數(shù)據(jù)表項的數(shù)據(jù)生命周期值都相同；車輛節(jié)點V1轉(zhuǎn)換為簇首節(jié)點，對于每個返回數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息的車輛節(jié)點，車輛節(jié)點V1發(fā)送一個數(shù)據(jù)共享消息，數(shù)據(jù)共享消息源地址為車輛節(jié)點V1的定位地址，目的地址為返回數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息的車輛節(jié)點的定位地址，數(shù)據(jù)類型為3，負載為創(chuàng)建的數(shù)據(jù)表；

步驟115：車輛節(jié)點V1向接入節(jié)點AP1發(fā)送注冊消息，該注冊消息的源地址為車輛節(jié)點V1的定位地址，目的地址為接入節(jié)點AP1的定位地址，消息類型為4，負載為返回數(shù)據(jù)創(chuàng)建響應(yīng)消息的所有車輛節(jié)點的定位地址，數(shù)據(jù)名稱N1和數(shù)據(jù)生存時間；

步驟116：車輛節(jié)點收到數(shù)據(jù)共享消息后，變成簇成員同時保存數(shù)據(jù)共享消息中的數(shù)據(jù)表；接入節(jié)點AP1收到注冊消息后，對于注冊消息負載中的每個定位地址，接入節(jié)點AP1創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)索引表項，該數(shù)據(jù)索引表項的數(shù)據(jù)名稱域值為N1，數(shù)據(jù)塊ID集合為c_i，定位地址域值為消息負載中的定位地址域值，數(shù)據(jù)生命周期域值為消息負載中數(shù)據(jù)生命周期域值，簇成員生命周期域值設(shè)置為最大初始值，該初始值大于兩個信標幀的時間間隔；

步驟117：接入節(jié)點AP1廣播注冊消息，該注冊消息的源地址為接入節(jié)點AP1自己的定位地址，目的地址為廣播地址，即定位地址中的橫坐標、縱坐標和車輛節(jié)點ID的比特值均為1，消息類型為4，負載為數(shù)據(jù)名稱N1，數(shù)據(jù)塊ID集合c_i和數(shù)據(jù)生命周期值；

步驟118：車輛節(jié)點收到注冊消息后，丟棄該注冊消息，接入節(jié)點收到該注冊消息后，創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)索引表項，該數(shù)據(jù)索引表項的數(shù)據(jù)名稱域值為N1，數(shù)據(jù)塊ID集合域值為注冊消息負載中的數(shù)據(jù)塊ID集合域值，數(shù)據(jù)生命周期域值為注冊消息負載中的數(shù)據(jù)生命周期域值，定位地址域值為注冊消息中的源地址，簇成員生命周期域值設(shè)置為最大初始值，該初始值大于兩個信標幀的時間間隔；

步驟119：結(jié)束。