基于距離的車聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法
【專利摘要】基于距離的車聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，涉及通信領(lǐng)域。它是為了解決車聯(lián)網(wǎng)在車輛密集情況下的車輛與車輛之間的信息傳輸，很多節(jié)點參與信息的廣播，造成的廣播信息延遲，廣播信息冗余的問題。本發(fā)明的核心思想是基于距離等因素設(shè)置一個等待時間來對信息進行轉(zhuǎn)發(fā)，即在車輛密集環(huán)境下，當中繼節(jié)點廣播數(shù)據(jù)時，每個節(jié)點在收到廣播信息后根據(jù)公式計算自己的等待時間；在此時間內(nèi)，若收到相同的廣播信息，則停止轉(zhuǎn)發(fā)信息；否則，在等待時間到來時，立即廣播該信息。本發(fā)明適用于車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的汽車之間的通信領(lǐng)域。
【專利說明】基于距離的車聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當前,車聯(lián)網(wǎng)(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)是移動互聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域中相當熱的一個方向。車聯(lián)網(wǎng)是針對未來智能汽車提出來的。由于在實際的道路交通環(huán)境中，汽車節(jié)點運動速度很快而且變化也很快，所以車流量變化相當大，有時候會過于密集，但是有時候又會過于稀疏。關(guān)于車輛過于稀疏情況下的信息傳輸?shù)膯栴}，我們曾經(jīng)提出了最小時間算法(Minimum Time Prediction Algorithm, MTPA)和最大速度算法(Maximum SpeedPrediction Algorithm, MSPA)用于解決該問題。但是對于車輛過密的情況下的信息如何進行快速、廣泛、可靠、有效的傳輸問題卻沒有做出討論。
[0003]按照現(xiàn)有移動自組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)廣播協(xié)議，如果使用傳統(tǒng)的基站進行信息的傳輸，那么信息傳輸?shù)膶崟r性問題將會是個很大的問題。因為,車輛與車輛(Vehicle-to-Vehicle，V2V)通信的速度要比車輛與基站(Vehicle-to-1nfrastructure，V2I)通信的速度要快得多。因此，研究車車通信之間的廣播協(xié)議對于有實時性要求的信息傳輸是十分有意義的。
[0004]使用一個中繼節(jié)點廣播信息是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)廣播協(xié)議的做法，但此時信息傳輸?shù)膶崟r性、廣泛性問題是個很大的問題。因為，在道路上，一個節(jié)點傳輸信息的能力和范圍是極其有限的，它只能使周圍的節(jié)點快速地獲取信息，但是距離該節(jié)點較遠的節(jié)點則不會很快地獲取信息，甚至有可能接收不到信息。簡單泛洪協(xié)議(Simple Flooding)是移動自組網(wǎng)中相當經(jīng)典的協(xié)議，它的做法是每個節(jié)點在接收到新的數(shù)據(jù)包后立即轉(zhuǎn)發(fā)給其周圍的節(jié)點。簡單泛洪協(xié)議在節(jié)點比較稀疏的情況下能夠取得較好的效果，但是在節(jié)點密集的情況下，由于很多節(jié)點參與信息的廣播，所以信息碰撞、信息冗余、廣播風暴等問題都極有可能出現(xiàn)。因此，已有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)廣播協(xié)議不能有效地解決城市車輛密集情況下的車輛與車輛之間的信息傳輸問題。此問題的關(guān)鍵在于采取某一種手段選取合適數(shù)量的節(jié)點來廣播信息以減小“廣播風暴”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決車聯(lián)網(wǎng)在車輛密集情況下的車輛與車輛之間的信息傳輸，很多節(jié)點參與信息的廣播，造成的廣播信息延遲，廣播信息冗余的問題，進而提供了一種基于距離的車聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法。
[0006]基于距離的車聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，其具體過程為:
[0007]該過程是基于車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的，所述車聯(lián)網(wǎng)中包括多個汽車節(jié)點和中繼節(jié)點，中繼節(jié)點是發(fā)起通信的汽車節(jié)點，當有中繼節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包時，啟動車聯(lián)網(wǎng)廣播過程，在所述廣播過程中，每個汽車節(jié)點接收到的信息的處理過程為:
[0008]步驟一、汽車節(jié)點接收數(shù)據(jù)包；
[0009]步驟二、汽車節(jié)點判斷是否已經(jīng)接收過數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟三，如果否則執(zhí)行步驟四；
[0010]步驟三、汽車節(jié)點丟棄數(shù)據(jù)包并不再廣播此數(shù)據(jù)包，結(jié)束對數(shù)據(jù)包的處理；
[0011]步驟四、汽車節(jié)點判斷運動方向與信息中繼方向是否相同，如果是則執(zhí)行步驟五，如果否則執(zhí)行步驟六；
[0012]步驟五、汽車節(jié)點判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟七；
[0013]步驟六、汽車節(jié)點判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟七，如果否則執(zhí)行步驟十；
[0014]步驟七、設(shè)置并計算等待時間；
[0015]步驟八、汽車節(jié)點判斷在等待時間內(nèi)是否接收到相同信息的數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟九；
[0016]步驟九、廣播得到的數(shù)據(jù)包；
[0017]步驟十、汽車節(jié)點將從步驟五、步驟六、步驟八或步驟九得到的數(shù)據(jù)包進行處理，并不再廣播得到的數(shù)據(jù)包，結(jié)束對數(shù)據(jù)包接收。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠有效地解決車聯(lián)網(wǎng)在車輛密集情況下的車輛與車輛之間的通信廣播問題，降低了廣播信息的延遲，同比降低了 10%至15%，減小冗余的廣播信息，同比減小了 15%至20%，可靠性同比提高了 20%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的流程框圖；
[0020]圖2為NS2進行網(wǎng)絡(luò)模擬的流程示意圖；
[0021]圖3為仿真過程的原理圖；
[0022]圖4為節(jié)點覆蓋率仿真結(jié)果示意圖；
[0023]圖5為端到端延遲仿真結(jié)果示意圖；
[0024]圖6為網(wǎng)絡(luò)抖動率仿真結(jié)果示意圖；
[0025]圖7為網(wǎng)絡(luò)負載仿真結(jié)果示意圖；
[0026]圖8為網(wǎng)絡(luò)冗余率仿真結(jié)果示意圖；
[0027]圖9為網(wǎng)絡(luò)重復(fù)區(qū)域比率仿真結(jié)果示意圖。
【具體實施方式】
[0028]【具體實施方式】一:下面結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述的基于距離的車聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，其具體過程為:
[0029]該過程是基于車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的，所述車聯(lián)網(wǎng)中包括多個汽車節(jié)點和中繼節(jié)點，中繼節(jié)點是發(fā)起通信的汽車節(jié)點，當有中繼節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包時，啟動車聯(lián)網(wǎng)廣播過程，在所述廣播過程中，每個汽車節(jié)點接收到的信息的處理過程為:
[0030]步驟一、汽車節(jié)點接收數(shù)據(jù)包；
[0031]步驟二、汽車節(jié)點判斷是否已經(jīng)接收過數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟三，如果否則執(zhí)行步驟四；
[0032]步驟三、汽車節(jié)點丟棄數(shù)據(jù)包并不再廣播此數(shù)據(jù)包，結(jié)束對數(shù)據(jù)包的處理；[0033]步驟四、汽車節(jié)點判斷運動方向與信息中繼方向是否相同，如果是則執(zhí)行步驟五，如果否則執(zhí)行步驟六；
[0034]步驟五、汽車節(jié)點判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟七；
[0035]步驟六、汽車節(jié)點判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟七，如果否則執(zhí)行步驟十；
[0036]步驟七、設(shè)置并計算等待時間；
[0037]步驟八、汽車節(jié)點判斷在等待時間內(nèi)是否接收到相同信息的數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟九；
[0038]步驟九、廣播得到的數(shù)據(jù)包；
[0039]步驟十、汽車節(jié)點將從步驟五、步驟六、步驟八或步驟九得到的數(shù)據(jù)包進行處理，并不再廣播得到的數(shù)據(jù)包，結(jié)束對數(shù)據(jù)包接收。
[0040]【具體實施方式】二:本實施方式對【具體實施方式】一所述的基于距離的車聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法作進一步限定，本實施方式中，步驟七中計算等待時間的具體過程為:
[0041]根據(jù)公式計算等待時間WT為:
[0042]
【權(quán)利要求】
1.基于距離的車聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，其特征在于，其具體過程為: 該過程是基于車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的，所述車聯(lián)網(wǎng)中包括多個汽車節(jié)點和中繼節(jié)點，中繼節(jié)點是發(fā)起通信的汽車節(jié)點，當有中繼節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包時，啟動車聯(lián)網(wǎng)廣播過程，在所述廣播過程中，每個汽車節(jié)點接收到的信息的處理過程為: 步驟一、汽車節(jié)點接收數(shù)據(jù)包； 步驟二、汽車節(jié)點判斷是否已經(jīng)接收過數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟三，如果否則執(zhí)行步驟四； 步驟三、汽車節(jié)點丟棄數(shù)據(jù)包并不再廣播此數(shù)據(jù)包，結(jié)束對數(shù)據(jù)包的處理； 步驟四、汽車節(jié)點判斷運動方向與信息中繼方向是否相同，如果是則執(zhí)行步驟五，如果否則執(zhí)行步驟六； 步驟五、汽車節(jié)點判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟七； 步驟六、汽車節(jié)點判斷接收數(shù)據(jù)包的位置是否在車頭的位置，如果是則執(zhí)行步驟七，如果否則執(zhí)行步驟十； 步驟七、設(shè)置并計算等待時間； 步驟八、汽車節(jié)點判斷在等待時間內(nèi)是否接收到相同信息的數(shù)據(jù)包，如果是則執(zhí)行步驟十，如果否則執(zhí)行步驟九； 步驟九、廣播得到的數(shù)據(jù)包； 步驟十、汽車節(jié)點將從步驟五、步驟六、步驟八或步驟九得到的數(shù)據(jù)包進行處理，并不再廣播得到的數(shù)據(jù)包，結(jié)束對數(shù)據(jù)包接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于距離的車聯(lián)網(wǎng)廣播信息的方法，其特征在于，步驟七中計算等待時間的具體過程為: 根據(jù)公式計算等待時間WT為:
【文檔編號】H04W76/02GK103763785SQ201310751049
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】崔剛, 付忠傳, 暴建民, 王秀峰, 潘波, 鄒炳松, 朱東杰, 張策, 張必英, 季春光 申請人:哈爾濱工業(yè)大學