CN103596238A

CN103596238A - 一种v2v通信网络的路由计算方法装置

Info

Publication number: CN103596238A
Application number: CN201210288307.7A
Authority: CN
Inventors: 张宇
Original assignee: GUANGZHOU UNITED CREATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU UNITED CREATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2014-02-19

Abstract

本发明一种V2V通信网络的路由计算方法，其包括：接收V2V通信网络中的广播消息，所述广播消息承载有所述V2V通信网络中其他无线节点的位置信息；根据所述广播消息中承载的其他无线节点的位置信息，确定多点中继节点；选择距离目的节点最近的多点中继节点作为路由的下一跳节点，并相应地生成路由表。采用V2V通信网络的路由计算方法可以有效降低路由时延和网络负荷，提高网络的有效载荷。本发明还提供一种采用上述V2V通信网络的路由计算方法的路由计算装置。

Description

一种V2V通信网络的路由计算方法装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别地，涉及一种V2V(Vehicle-to-Vehicle，汽车之间)通信网络的路由计算方法和装置。

背景技术

V2V是一种车辆网和智能交通技术，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。一般而言，V2V技术是通过车载智能终端设备，将汽车与汽车之间连接成一个无线自组通信网络，实现汽车之间相互通信。

为实现汽车之间相互通信，V2V通信网络数据传输的路由计算方法至关重要。V2V通信网络通常可以看成是一种Ad-hoc网络，因此，现有的V2V通信网络通常是直接采用Ad-hoc网络的各种常用的路由计算方法，比如DSR算法、AODV算法、TORA算法和OLSR算法等。

不过，由于Ad-hoc网络是一种随机设置的无线通常网络，各个网络节点的无法感知相互之间位置信息，因此，现有的V2V通信网络路由计算方法并无法有效地利用各个网络节点的位置信息进行路由计算，此会导致路由计算效率偏低，并且需要网络中进行洪泛的控制信息交互。因此，现有的V2V通信网络的路由计算方法存在着路由时延偏高、网络负荷较高/网络的平均有效载荷较低等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可以有效提高路由算法的效率、减少网络的控制信息的V2V通信网络的路由计算方法和装置。

本发明提供的V2V通信网络的路由计算方法包括：

接收V2V通信网络中的广播消息，所述广播消息承载有所述V2V通信网络中其他无线节点的位置信息；

根据所述广播消息中承载的其他无线节点的位置信息，确定多点中继节点；

选择距离目的节点最近的多点中继节点作为路由的下一跳节点，并相应地生成路由表。

进一步地，各个无线节点通过全球定位系统获得自身的位置信息；各个无线节点将自身的位置信息承载在所述广播消息中并提供给所述V2V通信网络的其他无线节点。

进一步地，所述广播消息为周期性广播的HELLO消息。

进一步地，所述根据广播消息中承载的其他无线节点的位置信息，确定多点中继节点包括：从接收到的广播消息中获得所述V2V通信网络中其他无线节点的位置信息；根据所述其他无线节点的位置信息，所述无线节点将一跳范围内的无线节点确定为自身的多点中继节点。

进一步地，所述路由计算方法还包括：所述下一跳节点重复步骤“选择距离目的节点最近的多点中继节点作为路由的下一跳节点，并相应地生成路由表”，直至搜索到目的节点。

本发明提供的V2V通信网络的路由计算装置包括：

接收模块，用于接收V2V通信网络中的广播消息，其中所述广播消息承载有所述V2V通信网络中其他无线节点的位置信息；

多点中继节点确定模块，用于根据所述广播消息中承载的其他无线节点的位置信息，确定多点中继节点；

路由选择模块，用于选择距离目的节点最近的多点中继节点作为路由的下一跳节点。

进一步地，所述路由计算装置还包括：定位模块，用于通过全球定位系统获得自身的位置信息。

进一步地，所述路由计算装置还包括：发送模块，用于将所述定位模块提供的位置信息承载在所述广播消息中，并将所述广播消息发送给所述V2V通信网络的其他无线节点。

进一步地，所述广播消息为周期性广播的HELLO消息。

进一步地，所述多点中继节点确定模块包括：位置信息获取单元，用于从接收到的广播消息中获取所述V2V通信网络中其他无线节点的位置信息；选择单元，用于根据所述其他无线节点的位置信息，选择一跳范围内的无线节点作为自身的多点中继节点。

在本发明提供的V2V通信网络的路由计算方法和装置中，各个无线节点可以通过广播消息获得其他无线节点的位置信息，并根据所述位置信息简单高效地搜索到路由的下一跳节点。因此采用本发明提供的V2V通信网络的路由计算方法，可以有效降低路由时延和网络负荷，提高网络的有效载荷。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种实施例提供的V2V通信网络的路由计算方法的流程图。

图2(a)～(f)为图1所示的V2V通信网络的路由计算方法的路由搜索过程的示意图。

图3(a)～(c)为图1所示的V2V通信网络的路由计算方法与现有技术的平均时延比较、路由开销比较和平均有效载荷比较的仿真示意图。

图4为本发明实施例提供的V2V通信网络的路由计算装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的V2V通信网络的路由计算方法利用汽车位置信息，对常用的Ad-Hoc网络路由算法进行改进，有效降低路由时延和网络负荷，提高网络的平均有效载荷。

请参阅图1，其为本发明一种实施例提供的V2V通信网络的路由计算方法的流程图。所述V2V通信网络的路由计算方法可以是基于Ad-Hoc网络的OLSR算法，其具体包括：

步骤S1：V2V通信网络的各个无线节点获取自身的位置信息。

比如，V2V通信网络的各个无线节点可以通过全球定位系统(Global Positioning System，GPS)对自身位置定位，并相应地获得自身的位置信息，比如无线节点位置坐标等。

步骤S2：各个无线节点通过广播消息向V2V通信网络的其他无线节点提供其位置信息。

比如，各个无线节点可以将其在步骤Sl中获取的自身位置信息承载在HELLO消息中，并将所述承载有无线节点位置信息的HELLO消息广播给V2V通信网络的其他无线节点。在具体实施例中，各个无线节点可以周期性地广播所述HELLO消息。

步骤S3：各个无线节点根据接收到的广播消息，确定多点中继节点(Multi-Point Relay，MPR)。

具体而言，各个无线节点接收到所述在V2V通信网络中广播的HELLO消息之后，可以从所述HELLO消息获得其他无线节点的位置信息，基于这些位置信息，所述无线节点便可以感知到自身附近两跳范围内的其他无线节点，并将一跳范围内的若干无线节点确定为自身的多点中继节点。在本发明提供的方法中，由于各个无线节点可以通过根据接收到的HELLO消息获得其他无线节点的位置信息，因此不需要维护邻居列表，也不需要广播拓扑控制消息。

步骤S4：选择距离目的节点最近的多点中继节点作为路由的下一跳节点，并相应地生成到达V2V通信网络中其他无线节点的路由表。

假设某个源节点S的坐标为[X_S，Y_S]，目的节点的D的坐标为[X_D，Y_D]，且在步骤S3中，源节点S确定的多点中继节点的坐标分别为[X₁，Y₁]、[X₂，Y₂]、…[X_M，Y_M]，源节点S为了搜寻可以到达的目的节点D的最短路径，可以选取距离目的节点D最近的多点中继节点，作为路由的下一跳节点N。即是说，作为所述被选取的下一跳节点N需要满足以下公式：

{| 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})

具体而言，如图2(a)所示，所述源节点S的多点中继节点分别为无线节点1、无线节点2和无线节点3，其坐标分别为[X₁，Y₁]、[X₂，Y₂]和[X₃，Y₃]，对于源节点S，通过计算分析发现，距离目的节点D最近的多点中继节点为无线节点1，则选取所述无线节点1作为下一跳节点。

在本实施例提供的V2V通信网络的路由计算过程中，对于某一个无线节点，可以在确定的其多点中继节点中按照同样的方法搜索到下一跳节点，后续的无线节点可以不断的循环这个过程，直到搜索出由源节点S到目的节点D的全部路由节点，如图2(b)～(f)所示。

在本发明提供的V2V通信网络的路由计算方法中，各个无线节点可以通过广播消息获得其他无线节点的位置信息，并根据所述位置信息简单高效地搜索到路由的下一跳节点。请参阅图3(a)～(c)，其中图3(a)为本发明提供的路由计算方法与现有技术路由计算方法的平均时延比较，图3(b)为本发明提供的路由计算方法与现有技术路由计算方法的路由开销比较，图3(c)为本发明提供的路由计算方法与现有技术路由计算方法的平均有效网络载荷比较，通过上述仿真示意图可以发现，采用本发明提供的V2V通信网络的路由计算方法，可以有效降低路由时延和网络负荷，提高网络的有效载荷。

基于上述实施例提供的V2V通信网络的路由计算方法，本发明还进一步提供一种V2V通信网络的路由计算装置。所述路由计算装置可以通过软件实现，比如通过设置在V2V通信网络的无线节点(比如汽车)之上的处理器实现，进行简单高效的路由计算。

请参阅图4，本发明提供的V2V通信网络的路由计算装置400可以包括：

接收模块401，用于接收V2V通信网络中的广播消息，其中所述广播消息承载有所述V2V通信网络中其他无线节点的位置信息；

多点中继节点确定模块402，用于根据所述广播消息中承载的其他无线节点的位置信息，确定多点中继节点；

路由选择模块403，用于选择距离目的节点最近的多点中继节点作为路由的下一跳节点。

在具体实施例中，所述路由计算装置还可以包括：

定位模块404，用于通过全球定位系统获得自身的位置信息；以及

发送模块405，用于将所述定位模块404提供的位置信息承载在所述广播消息中，并将所述广播消息发送给所述V2V通信网络的其他无线节点；其中，所述广播消息为周期性广播的HELLO消息。

另外，所述多点中继节点确定模块402可以包括：

位置信息获取单元421，用于从接收到的广播消息中获取所述V2V通信网络中其他无线节点的位置信息；

选择单元422，用于根据所述其他无线节点的位置信息，选择一跳范围内的无线节点作为自身的多点中继节点。

本发明提供的路由计算装置400中各个功能模块和功能单元的工作过程可以参照上述实施例描述的路由计算方法的各个相关步骤。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims

1.一种V2V通信网络的路由计算方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的路由计算方法，其特征在于，还包括：

各个无线节点通过全球定位系统获得自身的位置信息；

各个无线节点将自身的位置信息承载在所述广播消息中并提供给所述V2V通信网络的其他无线节点。

3.如权利要求2所述的路由计算方法，其特征在于，所述广播消息为周期性广播的HELLO消息。

4.如权利要求1所述的路由计算方法，其特征在于，所述根据广播消息中承载的其他无线节点的位置信息，确定多点中继节点包括：

从接收到的广播消息中获得所述V2V通信网络中其他无线节点的位置信息；

根据所述其他无线节点的位置信息，所述无线节点将一跳范围内的无线节点确定为自身的多点中继节点。

5.如权利要求1所述的路由计算方法，其特征在于，还包括：

所述下一跳节点重复步骤“选择距离目的节点最近的多点中继节点作为路由的下一跳节点，并相应地生成路由表”，直至搜索到目的节点。

6.一种V2V通信网络的路由计算装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的路由计算装置，其特征在于，还包括：

定位模块，用于通过全球定位系统获得自身的位置信息。

8.如权利要求7所述的路由计算装置，其特征在于，还包括：

发送模块，用于将所述定位模块提供的位置信息承载在所述广播消息中，并将所述广播消息发送给所述V2V通信网络的其他无线节点。

9.如权利要求6所述的路由计算装置，其特征在于，所述广播消息为周期性广播的HELLO消息。

10.如权利要求6所述的路由计算装置，其特征在于，所述多点中继节点确定模块包括：

位置信息获取单元，用于从接收到的广播消息中获取所述V2V通信网络中其他无线节点的位置信息；

选择单元，用于根据所述其他无线节点的位置信息，选择一跳范围内的无线节点作为自身的多点中继节点。