CN103347251A - 一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法 - Google Patents

一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法 Download PDF

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CN103347251A CN2013103143074A CN201310314307A CN103347251A CN 103347251 A CN103347251 A CN 103347251A CN 2013103143074 A CN2013103143074 A CN 2013103143074A CN 201310314307 A CN201310314307 A CN 201310314307A CN 103347251 A CN103347251 A CN 103347251A
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Abstract

本发明公开了一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法,包括以下步骤,所有车辆节点广播与接收HELLO消息;广播车辆节点广播需要传输的消息;车辆节点判断接收到的消息是否为新消息,若接收到新消息则对所述新消息进行竞争转发,竞争成功的车辆节点转发所述新消息,若为重复接收的消息,则退出转发所述重复消息;根据车辆节点的位置、运动方向和消息传输方向选择代理车辆节点,并携带消息进行感染式转发;根据车辆节点的位置、运动方向和消息传输方向以及消息的传输情况选择部分代理车辆节点转换为普通车辆节点,本发明利用一部分车辆作为代理车辆运动到岔路口帮助广播转发传输,从而实现消息在岔路口朝多个方向传输。

Description

一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法
技术领域
本发明属于车载自组织网络无线广播传输领域,具体涉及一种应用于城市环境车载自组织网络的基于方向的广播方法。
背景技术
在网格状的城市道路拓扑中,多跳广播消息时不能在岔路口中有效地朝各个方向传输消息,尤其是刚好没有节点在岔路口中帮助转发消息时,通常采用的技术手段是仅仅依赖消息传输的方向进行广播转发传输。然而,无线传输在城市环境中受到建筑物的影响,无线信号传输带有一定的方向性,基本沿着道路呈带状传输。因此,消息在网格状拓扑中基本沿着道路呈直线传输,消息不会在岔路口中转弯朝其它方向转发传输,需要在某个岔路口中碰到一个车辆节点才可能朝其它方向传输。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种使得消息在岔路口多方向传输,实现消息传输转弯的基于方向的城市车载自组织网络广播方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法,包括以下步骤
(1)所有车辆节点广播与接收HELLO消息;
(2)广播车辆节点广播需要传输的消息;
(3)车辆节点判断接收到的消息是否为新消息,若接收到新消息则对所述新消息进行竞争转发,竞争成功的车辆节点转发所述新消息;若为重复接收的消息,则退出转发重复消息;
(4)接收到新消息的车辆节点在符合代理的条件下成为所述新消息的代理车辆节点并携带所述新消息进行感染式广播转发;
(5)接收到所述重复消息或HELLO消息的代理车辆节点在符合取消代理条件时转换为普通车辆节点。
步骤(3)对所述新消息进行竞争转发之前还包括设置所述新消息传输方向的步骤,其设置新消息传输方向的方法为,计算向量
Figure BDA00003562676400026
和向量
Figure BDA00003562676400021
的夹角θ1,计算向量
Figure BDA00003562676400022
Figure BDA00003562676400023
的夹角θ2,如果θ12,则消息传输的方向为向量
Figure BDA00003562676400024
的方向,否则消息传输的方向为向量
Figure BDA00003562676400025
的方向,其中,设V2是发送节点,V1是接收节点,A和B是接收节点V1所在路段的两个端点,PA和PB分别是A和B的位置,PV2和PV1分别是发送节点V2和接收节点V1的位置。
所述步骤(4)具体包括以下步骤
1)判断接收新消息的车辆节点的运动方向与所述新消息的传输方向是否相同,若方向相同则选择所述车辆节点成为所述新消息的代理车辆节点;
2)若接收新消息的车辆节点的运动方向与所述新消息的传输方向不同,则进一步判断接收新消息的车辆节点是否位于路口范围,若接收新消息的车辆节点位于路口范围,则选择所述车辆节点成为所述新消息的代理车辆节点;
3)所述代理车辆节点携带所述新消息进行感染式广播转发。
其中车辆节点运动方向的计算方法为分别计算向量
Figure BDA00003562676400031
和向量
Figure BDA00003562676400032
的夹角θ1,向量
Figure BDA00003562676400033
Figure BDA00003562676400034
的夹角θ2,如θ12,则车辆节点的运动方向为向量
Figure BDA00003562676400035
的方向,否则为向量的方向,设车辆节点所在路段的两个端点是A和B,PA和PB分别是A和B的位置,v是车辆节点的运动速度。
所述步骤(5)中接收到重复消息的车辆节点取消代理车辆身份的部分,具体包括以下步骤
1)判断发送所述重复消息的车辆节点是否位于所述重复消息的传输方向上;
2)当发送所述重复消息的车辆节点不在所述重复消息的传输方向上时,结束此重复消息的处理,否则,进一步判断接收所述重复消息的接收节点是否为所述重复消息的代理车辆节点;
3)接收节点为所述重复消息的代理车辆节点的情况下,进一步判断接收节点、发送节点的运动方向是否与所述重复消息的传输方向相同,若方向相同则将接收节点转换为所述重复消息的普通车辆节点;
4)若方向不同则进一步判断是否所述接收节点的运动方向与所述重复消息的传输方向不同且所述接收节点不在路口范围,若所述接收节点的运动方向与所述重复消息传输方向不同且所述接收节点不在路口范围,则将接收节点转换为所述重复消息的普通车辆节点。
其中步骤(5)中判断发送所述重复消息的车辆节点是否位于所述重复消息的传输方向上的方法为计算向量和向量
Figure BDA00003562676400042
的夹角θ,当θ<90°时,则发送节点V2位于消息m的传输方向上,其中,设V1为接收重复消息m的接收节点,V2为发送重复消息m的发送节点,
Figure BDA00003562676400043
是重复消息m的传输方向,PV2和PV1分别是发送节点V2和接收节点V1的位置。
所述步骤(5)中已经接收普通消息的代理车辆节点同时又接收到其它节点发送的HELLO消息时取消代理车辆节点身份的部分,具体包括以下步骤
1)携带消息进行移动的代理车辆节点接收到其他车辆节点发送的HELLO消息;
2)判断发送所述HELLO消息的车辆节点是否为相同消息的代理车辆节点;
3)当发送所述HELLO消息的车辆节点为相同消息的代理车辆节点时,判断接收所述HELLO消息的代理车辆节点、发送所述HELLO消息的代理车辆节点的运动方向是否与所述消息的传输方向相同;
4)当接收所述HELLO消息的代理车辆节点、发送所述HELLO消息的代理车辆节点的运动方向与所述消息的传输方向相同时,接收所述HELLO消息的代理车辆节点以一定概率转换为所述消息的普通车辆节点。
采用上述技术方案后,本发明与现有的背景技术相比,具有如下优点:
1、本发明可根据车辆节点的运动方向和消息传输方向来选择代理转发消息的车辆节点,所有朝消息传输方向运动的车辆节点都成为代理节点,辅助消息往更远的方向传输,位于岔路口附近的车辆节点也成为代理节点,辅助消息在岔路口实现多方向传输,即实现消息传输转弯的效果,从而令消息更有效地通过岔路口,使得广播覆盖的速度更快。
2、本发明可根据车辆节点的运动方向和消息传输方向来取消代理转发消息的车辆节点,既能迅速减少代理车辆节点的冗余,从而降低整个系统缓存空间的需求和降低网络广播转发的通信量,又能保留关键的代理车辆节点进行消息的扩散,实现消息在岔路口朝多个方向传输。
附图说明
图1为本发明中代理车辆节点选择示意图;
图2为本发明中发送节点的位置与消息传输方向之间的关系的示意图;
图3为本发明中车辆节点接收普通消息的处理流程图;
图4为本发明中车辆节点接收HELLO消息的处理流程图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例
本发明把城市道路环境中的岔路口进行编号,用两个岔路口表示一个路段,如图1所示,A和B分别表示两个岔路口,车辆节点V1位于路段AB中。
本发明还把车辆节点分为广播车辆节点、普通车辆节点和代理车辆节点三类,其中广播车辆节点是广播消息的数据源节点车辆;普通车辆节点是指接收新广播消息并在有需要的时候转发该消息,同时缓存该消息的ID(标识符)的车辆;代理车辆节点是指除了完成普通车辆的作用以外还需要携带广播消息进行移动并在遇到没有接收到该消息的车辆时进行转发的车辆。
本发明的具体实施步骤如下
1、所有的车辆节点不断地广播与接收HELLO消息
车辆节点在一跳范围内周期广播HELLO消息声明本车辆节点已经接收到的广播消息集合;HELLO消息的内容包括:本车辆节点的位置、速度、所在路段、本车辆节点收到的广播消息集合以及是否是对应消息的代理车辆节点。
接收到的广播消息集合可能包含有多个消息,若把此原始信息添加到HELLO消息中,HELLO消息数据包的大小将会变得较大,从而造成很大的通讯负载,效率较为低下。因此,本发明使用一个大小被固定为32字节的Bloom Filter结构来保存这些消息的ID以及本车辆节点是否是对应消息的代理车辆。
2、广播车辆节点广播需要分发传输的消息;
如图1所示,设某个时刻广播车辆节点V1作为数据源初始发送一个需要传输的消息m,车辆节点V2、V3、V4、V5和V6均接收到这个消息m,广播车辆节点V1在广播发送数据前添加速度和位置信息到数据包中,然后进行广播分发。
在本发明中如无特别说明,消息均指普通消息,普通消息与HELLO消息的概念不同,普通消息是指真正要广播传输的数据,有数据需要广播时才发送普通消息;HELLO消息是不管有无广播数据进行传输,每个节点都在不断地向其它车辆节点发送HELLO消息以及不断地接收其它车辆节点发送的HELLO消息。
3、所有接收到该消息的车辆节点竞争广播转发消息;
由于不需要所有接收到该消息m的车辆节点都广播转发这个消息,于是接收到消息m的车辆节点V2、V3、V4、V5和V6均设定不同大小的转发计时器对消息m进行竞争转发。
转发计时器设定方法根据文献W.Viriyasitavat,O.K.Tonguz,Fan Bai.“UV-CAST:an urban vehicular broadcast protocol”.Communications Magazine,IEEE,2011,49(11):116-124.(UV-CAST:一种城市车载广播协议,IEEE通信杂志)的方法计算,具体为:
Figure BDA00003562676400071
其中D是一跳的传输范围,d是发送者和接收者之间的距离,MaxDelay是最大的转发延迟,在具体实施中设定为50毫秒。一旦转发计时器耗尽,就进入数据发送处理过程,转发计时器没耗尽就不转发数据。车辆节点在广播转发数据前添加速度和位置信息到数据包中,然后进行广播转发,并启动转发计时器作为转发失败时的重传,重传次数最大为3次。转发计时器的设定中,当节点位于路口时优先级更高,这是为了避免其它非路口节点的广播转发抑制了路口的转发,从而使得其它方向的路段丢失转发的机会。
4、接收到新消息的车辆节点在符合代理的条件下成为该新消息的代理车辆节点,代理车辆节点可携带该消息进行感染式转发。
代理车辆节点的选择不仅与车辆节点的运动方向有关,也和车辆节点的地理位置有关,即当车辆节点符合代理的条件:接收消息的车辆节点的运动方向与接收到的消息传输方向相同,或者接收到消息时车辆节点位于路口范围内,则该车辆节点设置为该消息的代理车辆节点。
如图1所示,消息m对车辆节点V2、V3、V4、V5而言是第一次接收到的新消息,车辆节点V2和车辆节点V4因为运动方向和消息m传输方向相同而被选择为代理车辆节点,从而实现消息往更远的方向传输,而车辆节点V3和车辆节点V5也因为位于路口范围内被选为代理车辆节点,车辆节点V3和车辆节点V5除了可以在当前路口进行竞争转发以外,还可以很快进入其它道路进行携带的感染式广播转发。
感染式转发是指代理车辆节点携带广播消息进行移动并在遇到没有接收到该消息的车辆时进行转发,设车辆节点V5在携带消息m运动过程中的某个时刻碰到一个新的车辆节点,从对方发送的HELLO消息中判断对方没有接收该消息m,意味该消息m遇到了一个新邻居,于是车辆节点V5就为该消息m设定一个转发计时器准备广播转发,转发计时器耗尽后就转发此消息m给对方。
一个消息的代理车辆节点只负责该消息的一个传输方向,当代理车辆节点进入一个新的路段时,就立即修改所有它代理的消息的传输方向为自己的运动方向。消息的传输虽然会改变方向,但不会中断传输,只有车辆节点运动方向已经有消息被传输时才取消此消息的代理转发。
5、竞争成功的车辆节点广播转发消息,没有竞争成功的车辆节点取消转发消息
设车辆节点V4的转发计时器最小,即车辆节点V4的转发计时器最先耗尽,于是车辆节点V4竞争成功,广播转发该消息m;车辆节点V2、V3、V5重复接收到该消息m,取消转发计时器退出竞争转发。
6、接收到重复消息或HELLO消息的代理车辆节点符合取消代理条件时转为普通车辆节点。
代理车辆节点的取消不仅与车辆节点的运动方向有关,也和车辆节点的地理位置有关,当发送重复消息的车辆节点位于所述重复消息的传输方向上时,代理车辆节点满足如下两种取消代理条件之一就取消代理车辆节点的身份转换为普通车辆节点,条件1:接收重复消息的代理车辆节点、发送重复消息的车辆节点的运动方向和该重复消息的传输方向相同,条件2:接收重复消息的代理车辆节点的运动方向与该重复消息的传输方向不同并且接收重复消息的代理车辆节点不在路口范围内的时候,代理车辆节点转换为普通车辆节点。
如图1所示,车辆节点V2接收到竞争成功的车辆节点V4转发的消息m(因为V2此前已经接收过一次消息m,此时消息m为重复消息),由于车辆节点V4相对于车辆节点V2在消息m的传输方向上且车辆节点V2、车辆节点V4的运动方向与消息m的传输方向相同,车辆节点V2符合了条件1因此取消代理车辆节点的身份。车辆节点V3和车辆节点V5也接收到车辆节点V4转发的重复消息,但车辆节点V3和车辆节点V5均在路口范围内,不符合取消条件,仍然是代理车辆节点。
取消代理车辆节点的另外一种情况为,当接收HELLO消息的代理车辆节点、发送HELLO消息的代理车辆节点的运动方向与消息的传输方向相同时,接收消息的代理车辆节点转换为普通车辆节点。
设代理车辆节点V5携带消息m在道路上运动,在某个时刻碰到一个新的车辆节点,从对方发送的HELLO消息中得知对方也是该消息m的代理车辆节点,并且代理车辆节点V5、对方的运动方向与该消息m的传输方向相同时,则车辆节点V5转为消息m的普通车辆节点。
图3所示为车辆节点接收到普通消息后的处理流程图,其处理步骤如下
步骤S41,车辆节点接收到普通消息后,首先判断接收的消息是否为新消息,若本车辆节点是第一次接收此消息则转至步骤S42,若是重复接收此消息则转至步骤S47。
步骤S42,设置新消息的传输方向。
所有的车辆节点接收到一个新的消息时,首先设置该消息的传输方向,设置消息传输方向的方法是:分别计算向量和向量
Figure BDA00003562676400102
的夹角θ1,向量
Figure BDA00003562676400103
Figure BDA00003562676400104
的夹角θ2,如果θ12,则消息传输方向为向量
Figure BDA00003562676400105
的方向,否则为向量
Figure BDA00003562676400106
的方向。其中设V2是发送节点,V1是接收节点(本发明中的发送节点是指发送消息的车辆节点,接收节点是指接收消息的车辆节点),A和B是接收节点V1所在路段的两个端点,PA和PB分别是A和B的位置,PV2和PV1分别是发送节点V2和接收节点V1的位置。
步骤S43,本车辆节点为此消息启动转发计时器进行竞争转发。所有接收到新消息的车辆节点均设定不同的转发计时器对此消息进行竞争转发,转发计时器的设置方法如前文所述。
步骤S44,判断本车辆节点的运动方向与该新消息的传输方向是否相同,若不相同则进一步判断本车辆节点是否位于路口范围(步骤S45),若相同则设置本车辆节点为该消息的代理车辆节点(步骤S46)。
车辆节点运动方向的计算方法是:设车辆节点V位于路段AB中,即车辆节点V所在路段的两个端点是A和B,PA和PB分别是A和B的位置,v是车辆节点的运动速度,分别计算向量和向量
Figure BDA00003562676400112
的夹角θ1,向量
Figure BDA00003562676400114
的夹角θ2,如果θ12,则车辆节点的运动方向为向量
Figure BDA00003562676400115
的方向,否则为向量
Figure BDA00003562676400116
的方向,即车辆节点的运动方向只取路段的方向。
步骤S45,判断本车辆节点是否位于路口范围,若是位于路口范围则设置本车辆节点为该消息的代理车辆节点(步骤S46);若不是位于路口范围,则结束对所接收的消息的处理。定义路口范围为以路口中心为原点,以车载自组织网络车辆节点的一跳传输范围为半径的圆所围起来的区域。
步骤S46,设置本车辆节点成为该消息的代理车辆节点。
由以上步骤S44~S46可看出,代理车辆节点的选择不仅与车辆节点的运动方向有关,也和车辆节点的地理位置有关,即当接收消息的车辆节点的运动方向与接收到的消息传输方向相同,或者接收到新消息时车辆节点位于路口范围内,则该车辆节点设置为该消息的代理车辆节点。
车辆节点接收普通消息后,若判断得出其接收的消息为重复消息,即不是第一次接收到此消息,则进行步骤S47,判断发送节点是否位于该消息的传输方向上。
步骤S47,判断发送节点是否位于该消息的传输方向,其判断方法如图2所示,设本车辆节点V1接收到一个来自发送节点V2发送的重复消息m,计算向量
Figure BDA00003562676400121
和向量的夹角θ,当θ<90°时,则发送节点V2位于消息m的传输方向上,其中,
Figure BDA00003562676400123
是消息m的传输方向,PV2和PV1分别是发送节点V2和接收节点V1的位置。若发送节点V2位于该消息m的传输方向上,则进一步判断该消息m的转发计时器是否正在运行(步骤S48),否则结束对消息m的处理。
步骤S48,判断该消息的转发计时器是否正在运行,如果该消息的转发计时器正在运行,则本车辆节点取消该消息的转发计时器并退出竞争转发。
步骤S49,判断本车辆节点是否为该消息的代理车辆节点,若本车辆节点是该消息的代理车辆节点,进一步判断是否符合取消代理车辆节点的条件,若本车辆节点不是该消息的代理车辆节点,则结束对该消息的处理。
步骤S50,判断本车辆节点是否满足取消代理条件1,即判断本车辆节点和发送节点的运动方向是否与消息的传输方向一致,如果一致则本车辆节点转换为该消息的普通车辆节点并删除该消息的缓存(步骤S52),如果不满足条件1则进一步判断是否满足条件2(步骤S51)。
步骤S51,判断本车辆节点的运动方向和消息的传输方向是否相同且本车辆节点在不在路口范围内,如果本车辆节点的运动方向和消息的传输方向不同且本车辆节点不在路口范围内,则本车辆节点转换为该消息的普通车辆节点并删除该消息的缓存(步骤S52),否则结束对消息的处理。
步骤S52,本车辆节点转换为该消息的普通车辆节点并删除该消息的缓存。
由以上步骤S50~S52可看出,代理车辆节点的取消不仅与车辆节点的运动方向有关,也和车辆节点的地理位置有关,即如果发送节点在消息的传输方向上且满足取消代理条件1:接收节点、发送节点的运动方向和消息的传输方向相同;或者满足取消条件2:接收节点的运动方向和消息的传输方向不同且接收节点不在路口范围内,则接收节点转换为消息的普通车辆节点并删除m的缓存。
图4所示为已经接收到普通消息的车辆节点,同时又接收到其它车辆节点发送的HELLO消息时的处理流程图,其处理步骤如下
步骤S61,计数j=0
步骤S62,车辆节点接收其他车辆节点发送的HELLO消息,取出消息mj;设车辆节点V1接收到车辆节点V2发送的HELLO消息,车辆节点V1读取消息mj
步骤S63,判断接收节点V1是否为消息mj的代理车辆节点;若车辆节点V1是消息mj的代理车辆节点,进一步判断消息mj是否属于发送节点V2的已接收消息集合(步骤S64),否则计数j+1,返回步骤S62,取出下一条消息mj+1
步骤S64,判断消息mj是否属于发送节点V2的已接收消息集合,若消息mj属于发送节点V2的已接收消息集合,进入步骤S65,否则计数j+1,返回步骤S62,取出下一条消息mj+1
步骤S65,判断发送节点V2是否是消息mj的代理车辆节点,若发送节点V2是消息mj的代理车辆节点,则进入步骤S66进一步判断是否符合取消代理的条件,否则计数j+1,返回步骤S62,取出下一条消息mj+1
步骤S66,判断接收节点V1、发送节点V2的运动方向和消息mj的传输方向是否相同,如果接收节点V1、发送节点V2的运动方向和消息m的传输方向相同,则取消代理车辆节点的身份(步骤S67),否则计数j+1,返回步骤S62,取出下一条消息mj+1
步骤S67,接收节点V1以设定的概率取消代理车辆节点的身份,转换为消息mj的普通车辆节点,并且判断是否所有消息已处理完毕,否则计数j+1,返回步骤步骤S62直至所有的消息全部处理完毕。
由以上可知,代理车辆节点的取消还具有另外一种情况,即消息m的代理车辆节点V1接收到一个同样是m的代理车辆节点V2发送的HELLO消息时,如果V1、V2的运动方向和m的传输方向相同,则V1以设定概率取消代理车辆节点的身份转换为m的普通车辆节点。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法,其特征在于:包括以下步骤
(1)所有车辆节点广播与接收HELLO消息;
(2)广播车辆节点广播需要传输的消息;
(3)车辆节点判断接收到的消息是否为新消息,若接收到新消息则对所述新消息进行竞争转发,竞争成功的车辆节点转发所述新消息;若为重复接收的消息,则退出转发重复消息;
(4)接收到新消息的车辆节点在符合代理的条件下成为所述新消息的代理车辆节点并携带所述新消息进行感染式广播转发;
(5)接收到所述重复消息或HELLO消息的代理车辆节点在符合取消代理条件时转换为普通车辆节点。
2.根据权利要求1所述的一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法,其特征在于:步骤(3)对所述新消息进行竞争转发之前还包括设置所述新消息传输方向的步骤
设置新消息传输方向的方法为,计算向量
Figure FDA00003562676300011
和向量
Figure FDA00003562676300012
的夹角θ1,计算向量
Figure FDA00003562676300013
的夹角θ2,如果θ12,则消息传输的方向为向量
Figure FDA00003562676300015
的方向,否则消息传输的方向为向量
Figure FDA00003562676300016
的方向
其中,设V2是发送节点,V1是接收节点,A和B是接收节点V1所在路段的两个端点,PA和PB分别是A和B的位置,PV2和PV1分别是发送节点V2和接收节点V1的位置。
3.根据权利要求1所述的一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法,其特征在于:所述步骤(4)具体包括以下步骤
1)判断接收新消息的车辆节点的运动方向与所述新消息的传输方向是否相同,若方向相同则选择所述车辆节点成为所述新消息的代理车辆节点;
2)若接收新消息的车辆节点的运动方向与所述新消息的传输方向不同,则进一步判断接收新消息的车辆节点是否位于路口范围,若接收新消息的车辆节点位于路口范围,则选择所述车辆节点成为所述新消息的代理车辆节点;
3)所述代理车辆节点携带所述新消息进行感染式广播转发。
其中车辆节点运动方向的计算方法为分别计算向量
Figure FDA00003562676300021
和向量
Figure FDA00003562676300022
的夹角θ1,向量
Figure FDA00003562676300023
Figure FDA00003562676300024
的夹角θ2,如θ12,则车辆节点的运动方向为向量
Figure FDA00003562676300025
的方向,否则为向量
Figure FDA00003562676300026
的方向,设车辆节点所在路段的两个端点是A和B,PA和PB分别是A和B的位置,v是车辆节点的运动速度。
4.根据权利要求1所述的一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法,其特征在于:所述步骤(5)具体包括以下步骤
1)判断发送所述重复消息的车辆节点是否位于所述重复消息的传输方向上;
2)当发送所述重复消息的车辆节点不在所述重复消息的传输方向上时,结束此重复消息的处理,否则,进一步判断接收所述重复消息的接收节点是否为所述重复消息的代理车辆节点;
3)接收节点为所述重复消息的代理车辆节点的情况下,进一步判断接收节点、发送节点的运动方向是否与所述重复消息的传输方向相同,若方向相同则将接收节点转换为所述重复消息的普通车辆节点;
4)若方向不同则进一步判断是否所述接收节点的运动方向与所述重复消息的传输方向不同且所述接收节点不在路口范围,若所述接收节点的运动方向与所述重复消息传输方向不同且所述接收节点不在路口范围,则将接收节点转换为所述重复消息的普通车辆节点。
5.根据权利要求4所述的一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法,其特征在于:判断发送所述重复消息的车辆节点是否位于所述重复消息的传输方向上的方法为计算向量
Figure FDA00003562676300031
和向量
Figure FDA00003562676300032
的夹角θ,当θ<90°时,则发送节点V2位于消息m的传输方向上
其中,设V1为接收重复消息m的接收节点,V2为发送重复消息m的发送节点,
Figure FDA00003562676300033
是重复消息m的传输方向,PV2和PV1分别是发送节点V2和接收节点V1的位置。
6.根据权利要求1所述的一种基于方向的城市车载自组织网络广播方法,其特征在于:所述步骤(5)具体包括以下步骤
1)携带消息进行移动的代理车辆节点接收到其他车辆节点发送的HELLO消息;
2)判断发送所述HELLO消息的车辆节点是否为相同消息的代理车辆节点;
3)当发送所述HELLO消息的车辆节点为相同消息的代理车辆节点时,判断接收所述HELLO消息的代理车辆节点、发送所述HELLO消息的代理车辆节点的运动方向是否与所述消息的传输方向相同;
4)当接收所述HELLO消息的代理车辆节点、发送所述HELLO消息的代理车辆节点的运动方向与所述消息的传输方向相同时,接收所述HELLO消息的代理车辆节点以一定概率转换为所述消息的普通车辆节点。
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