[發明專利]基于隨機網絡編碼技術的V2R與V2V間切換方法和系統

在審

• 申請號: 202110485257.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113179502A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 梅中輝;徐禮建;周根
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W4/44
• 分類號: H04W4/44;H04W4/46;H04W28/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 朱遠楓

本發明提供基于隨機網絡編碼技術的V2R與V2V間切換方法，若系統處于V2R通信方式，RSU確定簇頭節點；RSU節點判斷若簇頭節點與簇內除了簇頭節點的其它車輛節點的鏈路容量大于RSU與簇內所有車輛節點的容量，由V2R通信方式轉換至V2V通信方式；若系統處于V2V通信方式，簇頭節點接收RSU發送的其與簇內所有車輛節點的容量，簇頭節點判斷自身至簇內除了簇頭節點的其它車輛節點的容量小于等于RSU與簇內所有車輛節點的容量時，由V2V通信方式轉換至V2R通信方式。通過在V2R與V2V兩種通信方式間切換，選用鏈路容量更高的通信方式，可以相應提高車聯網的數據吞吐量。

技術領域

本發明涉及車聯網通信領域，具體而言，涉及本發明提供了一種基于隨機網絡編碼技術的V2R與V2V兩種車聯網通信方式間的切換方法。

背景技術

車聯網是由車輛位置、速度和路線等信息構成的巨大交互網絡，以實現移動過程中車輛與路側單元之間(Vehicle-to-Roadside,V2R)、車輛之間(Vehicle-to-Vehicle,V2V)和車輛與人之間(Vehicle-to-People,V2P)的通信為主要任務，能夠有效避免道路碰撞事故，提高城市道路的通行效率和駕乘體驗。

車聯網應用和下一代交通網絡基礎設施的布設使得節點密度增大，隨著車聯網業務的增加，網絡數據量也相應激增，如何提高V2R與V2V兩種車聯網通信方式間的轉換時車聯網數據傳輸的吞吐量成為了一個亟需解決的課題。

發明內容

本發明旨在針對如何提高V2R與V2V兩種車聯網通信方式間的轉換時車聯網數據傳輸的吞吐量的技術問題，提供一種基于隨機網絡編碼技術的V2R與V2V間切換方法。

本發明采用以下技術方案。提供一種基于隨機網絡編碼技術的V2R與V2V間切換方法，包括：

若系統處于V2R通信方式，RSU將隨機線性網絡編碼數據包發送到選定簇內各車輛節點；RSU接收所有車輛節點發送的在接收到特定數量的隨機線性網絡編碼數據包后是否能夠完成網絡譯碼的返回信息；RSU根據各車輛節點的返回信息以及車輛節點的位置信息，確定簇頭節點；RSU節點判斷若簇頭節點與簇內除了簇頭節點的其它車輛節點的鏈路容量大于RSU與簇內所有車輛節點的容量，由V2R通信方式轉換至V2V通信方式；

若系統處于V2V通信方式，RSU將其與簇內所有車輛節點的容量發送給簇頭節點，以使得簇頭節點判斷自身至簇內除了簇頭節點的其它車輛節點的容量小于等于RSU與簇內所有車輛節點的容量時，由V2V通信方式轉換至V2R通信方式。

第二方面，提供一種基于隨機網絡編碼技術的V2R與V2V間切換方法，包括：若系統處于V2R通信方式，車輛節點接收發送自RSU的隨機線性網絡編碼數據包；

若系統處于V2V通信方式，車輛節點判斷自身是否為簇頭節點，若為否則接收簇頭節點發送的隨機線性網絡編碼數據包；若是簇頭節點則向簇內其它車輛節點發送隨機線性網絡編碼數據包，并接收RSU發送的其與簇內所有車輛節點的容量，簇頭節點判斷自身至簇內除了簇頭節點的其它車輛節點的容量小于等于RSU與簇內所有車輛節點的容量時，由V2V通信方式轉換至V2R通信方式；

系統處于V2R通信方式和V2V通信方式下，車輛節點都將在收到特定數量的隨機線性網絡編碼數據包后是否能夠完成網絡譯碼的返回信息發送給RSU，以使得RSU根據各車輛節點的返回信息以及車輛節點的位置信息，確定簇頭節點，RSU判斷若簇頭節點與簇內除了簇頭節點的其它車輛節點的鏈路容量大于RSU與簇內所有車輛節點的容量，由V2R通信方式轉換至V2V通信方式。

進一步地，RSU根據各車輛節點反饋的信息以及車輛節點的位置信息，確定簇頭節點包括：若多于一個車輛節點將能完成網絡譯碼的信息反饋給RSU，則RSU節點估計中各車輛節點至簇內除了自身的其它節點的容量信息，表達式如下：