CN103200644A

CN103200644A - 利用地理位置信息进行汽车间通信的方法

Info

Publication number: CN103200644A
Application number: CN 201310126172
Authority: CN
Inventors: 黄学军; 郁建铭; 朱洪波
Original assignee: Nanjing Post and Telecommunication University
Current assignee: Nanjing Post and Telecommunication University; Nanjing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2013-07-10

Abstract

本发明公开了一种利用地理位置信息进行汽车间通信的方法，该方法包括：将各节点的坐标包含在HELLO消息中进行周期性广播，源节点通过HELLO消息感知自身附近两跳范围内的中继点，通过计算选择一跳范围内的、距离节点D最近的第一中继点作为数据传递的下一中继点，第一中继点在自己两跳范围内的中继点中，选择一跳范围内的、距离节点D最近的第二中继点作为数据传递的下一中继点，如此延续，直至数据传递至目标节点。本发明能有效降低路由时延，降低网络负荷，有效提高网络的平均有效载荷。

Description

利用地理位置信息进行汽车间通信的方法

技术领域

本发明通常涉及车辆网和智能交通技术（ITS），更具体地讲，涉及汽车间通信（V2V）技术中汽车间进行数据传输的方法。

背景技术

V2V是一种车辆网和智能交通技术。该技术通过车载智能终端设备，将汽车间连接成一无线自组网络，实现汽车间相互通信。该技术的主要目的是提高道路交通的使用效率和提高汽车行驶安全。

V2V技术实现的关键是将各行驶汽车连成一无线自组网络，并可实现汽车间相互通信，因此汽车间数据传输的方法至关重要。通常可将V2V技术看成一种Ad-hoc网络，可以将Ad-hoc网络中的各种方法直接用于V2V。常用的Ad-hoc网络方法主要有：DSR，AODV，TORA和OLSR。由于Ad-hoc网络通常用于一种随机设置的无线网络，各网络节点的位置信息并不知道，因此在以上各方法中都没有考虑网络节点的位置信息。利用网络节点的位置信息可有效提高方法的效率，减少网络中洪泛的控制信息。

V2V首先要利用GPS对车辆定位，即各无线节点的位置信息是知道的。本发明利用位置信息改进OLSR算法，用于V2V中。

发明内容

本发明针对V2V中汽车间数据传输的方法问题，利用V2V技术获得的汽车位置信息，对常用的OLSR方法进行改进，可有效降低路由时延、降低网络负荷、有效提高网络的平均有效载荷。

实现本发明目的的技术方案是：利用地理位置信息进行汽车间通信的方法，包括：将各节点的坐标包含在HELLO消息中进行周期性广播，源节点通过HELLO消息感知自身附近两跳范围内的中继点（MPR节点），通过计算选择一跳范围内的、距离目标节点D最近的第一中继点作为数据传递的下一中继点，第一中继点在自己两跳范围内的的中继点中，选择一跳范围内的、距离目标节点D最近的第二中继点作为数据传递的下一中继点，如此延续，直至数据传递至目标节点。

上述技术方案中，首先将节点的坐标包含在HELLO消息中进行广播。像传统的OLSR算法一样，节点通过HELLO消息感知自身附近两跳范围内的其它节点，并且通过一系列计算选择一跳范围内的若干节点作为自己的多点中继点(MPR)。和传统的OLSR算法不同，此时节点不再需要维护邻居列表，也不再需要广播拓扑控制(TC)消息，取而代之的是，它只需要在网络中周期性广播包含自己的地址和定位的简单消息即可。

基于这些信息，各个节点即可生成到达网络中其它节点的路由表。我们现在假定某个源节点S的坐标为[X_S,Y_S]，目的节点的D的坐标为[X_D,Y_D]，节点S选取的MPR节点的坐标[X_i,Y_i]分别为[X₁,Y₁],[X₂,Y₂],...,[X_M,Y_M]。S节点为了搜寻可以到达的节点D的最短路径，就必须选取距离节点D最近的MPR节点作为路由的下一跳。我们假设这个被选取的下一跳节点为N，则一定有：

{| X_{N} - X_{D} |}^{2} + {| Y_{N} - Y_{D} |}^{2} = \min_{1 \leq i \leq M} ({| X_{i} - X_{D} |}^{2} + {| Y_{i} - Y_{D} |}^{2})

接着针对节点N，在节点N的MPR节点中按照同样的方法搜索N’作为N的下一跳地址，不断的循环这个过程直到搜索出由S到D的全部路由节点。

本发明创造的效果和优点：

1.有效降低路由时延。

2.降低网络负荷。

3.有效提高网络的平均有效载荷。

附图说明

图1(a)是本发明实施例1搜索第一跳路由的示意图。

图1(b)是本发明实施例1搜索第二跳路由的示意图。

图1(c)是本发明实施例1搜索第三跳路由的示意图。

图1(d)是本发明实施例1搜索第四跳路由的示意图。

图1(e)是本发明实施例1搜索第五跳路由的示意图。

图1(f)是本发明实施例1搜索第六跳路由的示意图。

图2(a)本发明实施例1的NS仿真与现有技术的平均时延比较图。

图2(b)本发明实施例1的NS仿真与现有技术的路由开销比较图。

图2(c)本发明实施例1的NS仿真与现有技术的平均有效载荷比较图。

图3是本发明实施例1利用地理位置信息进行汽车间通信的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例做进一步说明。

利用地理位置信息进行汽车间通信的方法，通信系统中包括源节点S[X_S,Y_S]，目标节点D[X_D,Y_D]和若干中继点i[X_i,Y_i]，i=1，2……M。

如图3所示，将各节点的坐标包含在HELLO消息中进行周期性广播，源节点S[X_S,Y_S]通过HELLO消息感知自身附近两跳范围内的中继点1a，1b，1c，假设这个被选取的下一跳节点为N[X_N,Y_N]，根据（1）式计算，选择中继点1c作为第一中继点，即路由的下一跳。

如图1（a）所示。

{| X_{N} - X_{D} |}^{2} + {| Y_{N} - Y_{D} |}^{2} = \min_{1 \leq i \leq M} ({| X_{i} - X_{D} |}^{2} + {| Y_{i} - Y_{D} |}^{2}) - - - (1)

同样，中继点1c[X_1c,Y_1c]根据（1）式计算，在自己两跳范围内的中继点2a，2b，1c，2d（S），选择一跳范围内的、距离目标节点D最近的中继点2c作为第二中继点，进行数据传递。如图1（b）所示。

中继点2c[X_2c,Y_2c]根据（1）式计算，在自己两跳范围内的中继点3a，3b，1c，选择一跳范围内的、距离目标节点D最近的中继点3a作为第三中继点，进行数据传递。如图1（c）所示。

中继点3a[X_3a,Y_3a]根据（1）式计算，在自己两跳范围内的中继点4a，4b，2c，选择一跳范围内的、距离目标节点D最近的中继点4a作为第四中继点，进行数据传递。如图1（d）所示。

中继点4c[X_4a,Y_4a]根据（1）式计算，在自己两跳范围内的中继点5a，5b，4b，选择一跳范围内的、距离目标节点D最近的中继点5c作为第五中继点，进行数据传递。如图1（e）所示。

中继点5b[X_5b,Y_5b]将数据传递至一跳范围内的目标节点D[X_D,Y_D]，如图1（f）所示。

算法可用ANSI C编程实现，程序流程图见3。图中，MPR[N,i]为节点N的第i个MPR节点，n[N]为节点N的MPR节点的数量，Distance(N,D)为节点N和D之间的距离。

本发明有效地降低了路由时延，NS仿真的性能比较见图2（a）；降低了网络负荷，NS仿真的性能比较见图2（b）；有效地提高理网络的平均有效载荷，NS仿真的性能比较见图2（c）。

Claims

1. 利用地理位置信息进行汽车间通信的方法，包括：将各节点的坐标包含在HELLO消息中进行周期性广播，源节点通过HELLO消息感知自身附近两跳范围内的中继点，通过计算选择一跳范围内的、距离节点D最近的第一中继点作为数据传递的下一中继点，第一中继点在自己两跳范围内的的中继点中，选择一跳范围内的、距离节点D最近的第二中继点作为数据传递的下一中继点，如此延续，直至数据传递至目标节点。