[發明專利]基于簇的公路車載自組織網絡數據服務通信系統及方法

有效

• 申請號: 201711228169.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108012244B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 白光偉;施詠月;沈航
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W4/44;H04W4/46;H04W40/22;H04W84/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種基于簇的公路車載自組織網絡數據服務通信方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)、采用分簇算法建立車載自組織網絡，根據設定的簇頭選擇參數自適應動態的選擇簇頭，只考慮各車輛節點的一跳鄰節點，每個簇的大小由簇頭的傳輸范圍決定；

步驟(2)、從車載傳感器裝置中收集當前的交通及環境信息并記錄服務需求，每一個簇成員節點生成包括收集的本地交通/環境信息、車輛ID、服務請求ID和簇頭ID的數據包一起發送到簇頭節點CH，然后設置定時器等待服務響應；

步驟(3)、簇頭節點將類似的交通/環境信息和服務請求進行聚合成數據包，然后發送給路邊單元RSU；

步驟(4)、當路邊單元RSU接收到簇頭節點發來的數據包時，用收集的信息來更新數據庫服務器中相關服務信息，并根據所有的請求數據生成服務信息包；隨后將這些數據通過車與基礎設施通信模式V2I傳送到簇頭節點；

步驟(5)、簇頭節點通過車間通信模式V2V不斷地向其簇成員廣播每個服務包，一旦監聽到相對應的服務ID和簇頭ID，簇成員將存儲數據包并標記接收到服務的請求為滿足；如果簇成員在一段等待時間閾值之后仍然未能收到服務數據，則該請求被認為是失敗的，該成員將生成一個新的請求并再次發送給它的簇頭；

其中，采用復合權值W_i來進行簇頭選擇，擁有最低權值的車輛成為簇頭，W_i定義為：

W_i＝P_i'+V_i'+C_i'+D_i'，

其中，P_max是當前車輛與其通信范圍中最遠車輛的距離，V_max是交通規則中規定的車輛可達到的最大速度，D_max該車在行駛時能達到的最大加速度的絕對值；P_i是當前車輛i和各個簇成員之間的平均距離，V_i是當前車輛i的速度與簇成員的平均速度之差的絕對值，C_i為當前車輛i的連接度，D_i表示當前車輛的駕駛員行為，

σ＝2R_t×133×n_l/1000，

C_i＝|N_i-σ|，

D_i＝|a_i|；

其中，N_i是節點n_i的鄰節點個數，x，y分別是相對應節點的位置坐標值；v_j是節點n_i第j個鄰節點的速度，σ代表理想連接度，R_t是傳輸距離，n_l是車道數；常數133代表車道在不堵塞情況下可能達到的最大密度為133，單位是：輛/車道/公里；a_i表示車輛加速度。

2.根據權利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述交通/環境信息包括流量當前的平均速度、位置、天氣，以及包含車輛流量或交通密度的交通狀況。