CN104066143B - 车载网络的传输方法及传输系统 - Google Patents

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Abstract

一种车载网络的传输方法及传输系统。车载网络的传输方法包括以下步骤。第一传输装置传送数据信号至第二传输装置。判断第二传输装置是否位于目标区域内。若第二传输装置位于目标区域内，则提取第一传输装置的地理位置。计算第一传输装置的传输范围。判断目标区域内所有与第二传输装置邻近的第三传输装置是否皆位于传输范围内。若目标区域内所有与第二传输装置邻近的第三传输装置皆位于传输范围内，则第二传输装置不再继续传送数据信号。

Description

车载网络的传输方法及传输系统
技术领域
本申请涉及一种车载网络的传输方法及传输系统。
背景技术
现今，在车载资通讯的领域中，车载随意网络发展的速度相当地快速，而在此网络中讯息如何正确地传递给需要的车辆以及有效率地传输是目前最需要解决的问题。所以ETSI(European Telecommunications Standards Institute)提出了GeoNetworking(GN)传输协议，此为网络层的传输协议，用以提升讯息在车载随意网络中的传输效率以及避免讯息在传递时在网络中造成广播风暴的问题。虽然通过GN协议，可使车载无线网络以地理位置信息为基础有效率的传送网络讯息至目标区域，但在目标区域内及外围仍存在多余分组(packet)重送的问题，进一步而言，由于大部分车间讯息的来源端均会重复广播其信息，而实际上并不需要仅为了单一分组能让范围内绝大部分的人都能收到，故以此方式传送讯息往往会产生过多的重复分组。
因此，有效率地传送网络讯息至目标区域已为现今业界不断致力的方向之一。
发明内容
本申请有关于一种车载网络的传输方法及传输系统。
根据本申请的一实施例，提出一种车载网络的传输方法。车载网络的传输方法包括以下步骤。第一传输装置传送一数据信号至一第二传输装置。判断第二传输装置是否位于目标区域内。若第二传输装置位于目标区域内，则提取第一传输装置的地理位置。计算第一传输装置的一传输范围。判断目标区域内所有与第二传输装置邻近的至少一第三传输装置是否皆位于传输范围内。若目标区域内所有与第二传输装置邻近的至少一第三传输装置皆位于传输范围内，则第二传输装置不再继续传送数据信号。
根据本申请的另一实施例，提出一种车载网络的传输系统。车载网络的 传输系统包括第一传输装置、第二传输装置及第三传输装置。第一传输装置设置于第一车辆上。第一传输装置用以传送数据信号。第二传输装置设置于第二车辆上。第二传输装置用以接收数据信号。第三传输装置设置于第三车辆上且邻近于第二传输装置。第二传输装置用以在第二传输装置位于目标区域内且目标区域内与第二传输装置邻近的所有第三传输装置位于第一传输装置的传输范围内时，不再继续传送数据信号。
根据本申请的另一实施例，提出一种传输装置，设置于车辆上。传输装置包括传输单元及处理单元。传输单元用以接收前次传输装置传送的一数据信号。处理单元耦接于传输单元。处理单元用以在传输装置位于目标区域内且目标区域内与传输装置邻近的所有下一传输装置位于前次传输装置的传输范围内时，控制传输单元不再继续传送数据信号。
为了对本申请的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示依照一实施例的第二传输装置。
图2绘示依照一实施例的车载网络的传输方法的流程图。
图3绘示依照图1的车载网络的传输方法的第一例。
图4绘示依照图1的车载网络的传输方法的第二例。
图5绘示依照图1的车载网络的传输方法的第三例。
图6绘示依照图1的车载网络的传输方法的第四例。
【符号说明】
D0～D10：传输装置
100：第二传输装置
10：传输单元
20：处理单元
d：距离
R：目标区域
Ra：传输范围
S210～S280：流程步骤210～280
具体实施方式
请参照图1～图3，图1绘示依照一实施例的第二传输装置，图2绘示依照本申请一实施例的车载网络的传输方法的流程图，图3绘示依照图1的车载网络的传输方法的第一例。车载网络的传输系统包括数个传输装置（例如是图3的传输装置D0、D1、D2、D3、D4）。传输装置D0、D1、D2、D3、D4分别设置于不同的车辆上。在图2步骤S210中，一第一传输装置传送一数据信号至一第二传输装置。其中，如图1所示，第二传输装置包含传输单元10及处理单元20，且处理单元20耦接至传输单元10。在实际应用中，传输单元10可以为，但不受限于，一无线认证(Wireless fidelity，WiFi)网络接口或一蓝牙网络接口。此外，处理单元20可以为，但不受限于，一微处理芯片、一固件电路或存储多组程序代码的一存储介质。
接着，以图3为例，第一传输装置例如是图3的传输装置D1，第二传输装置例如是图3的传输装置D2。数据信号从传输装置D0发出之后，逐渐传递至传输装置D1，接着再由传输装置D1传送数据信号至传输装置D2。在此步骤中，当第二传输装置的传输单元10接收数据信号后，处理单元20可进一步判断数据信号是否已重复接收，若重复接收则结束此流程。然此部分可以依据设计需求，选择性地将系统设计为是否需要进行此判断。
在步骤S220中，收到数据信号的第二传输装置利用处理单元20判断第二传输装置是否位于一目标区域内。在本实施例中，第二传输装置可藉由一卫星定位系统判断其是否位于目标区域内。若是，则进入步骤S230；若否，则进入步骤S270。以图2为例，传输装置D2判断传输装置D2是否位于一目标区域R内。
在步骤S230中，第二传输装置利用处理单元20提取第一传输装置的一地理位置。车载网络中所有的传输装置会定期传送数据信号，此数据信号包含传输装置的地理位置可以让直接相邻的传输装置根据接收到的数据信号，以维护一表格，例如传输装置自己的邻居表格(neighbor table)，因此，根据数据信号，第二传输装置可以得知第一传输装置的地理位置，且第二传输装置可将第一传输装置所定期传送的地理位置存储于第二传输装置的邻居表格中，藉此第二传输装置通过查询邻居表格以取得第一传输装置的地理位置。以图3为例，传输装置D2可藉由此方式提取传输装置D1的一地理位置。
此外，在步骤S240中，第二传输装置的处理单元20计算第一传输装置 的一传输范围。以图3为例，传输装置D2计算传输装置D1的一传输范围Ra。
在步骤S250中，第二传输装置的处理单元20判断是否目标区域内所有与第二传输装置邻近的至少一第三传输装置皆位于传输范围内。若否，则进入步骤S260；若是，则结束本流程。以图3为例，传输装置D2判断是否目标区域R内所有与传输装置D2邻近的传输装置D3、D4皆位于传输范围Ra内。
此外，在步骤S250中，目标区域内所有与第二传输装置邻近的至少一第三传输装置各别皆会定期地传输数据信号至第二传输装置，此数据信号包含其对应的至少一第三传输装置的地理位置，接着，第二传输装置的处理单元20将至少一第三传输装置的地理位置存储在一表格，使第二传输装置的处理单元20可通过查询表格以取得至少一第三传输装置的地理位置。
在一实施例中，上述步骤S240～S250可以通过接收信号强度(RSSI)的衰减模型评估第一传输装置的信号发送距离。以下公式(1)表示为RSSI的衰减模型:
其中，p(d)表示为信号的发送端与接收端距离d公尺时所接收的RSSI，p(d0)表示为信号的发送端与接收端距离d0公尺时所接收的RSSI，而n表示为路径损耗(path loss)指数上述公式进行以下步骤，以计算出传输范围:
藉由各邻近车辆发送带有地理位置的信标(beacon)，以同一邻近车辆所送连续性的RSSI计算发送端的路径损耗指数n。
以图3为例:传输装置D1在第5秒时发出数据信号，且传输装置D1与传输装置D2的距离为100公尺，传输装置D2收到传输装置D1所发出的信标，此时传输装置D2检测出此信标的RSSI为-45，接着，传输装置D1在第5.1秒时再一次发出数据信号，且传输装置D1与传输装置D2的距离为95公尺，传输装置D2收到传输装置D1所发出的信标，此时传输装置D2检测出此信标的RSSI为-40。接着，传输装置D2可将已知数据带入上述公式(1)，得到算式-45=-40–[10*n*log(100/95)]，以求出传输装置D1的路径损耗指数n。
当传输装置D2接收信标时，传输装置D2会检视所记算所有邻近车辆的 路径损耗指数n，取其中最适路径损耗指数n进行剩余信号传送距离的计算；其中，取路径损耗指数n的方法可通过统计方法，例如:最小值、众数、平均、最大值、回归统计法。
假设在前述的例子中，-95为设备所能解析的信号底线，而2.3为当下统计的最佳路径损耗指数n值，则当传输装置D1与传输装置D2的距离为100公尺，且传输装置D2收到传输装置D1所发出的信标，传输装置D2检测出此信标的RSSI为-45时，可将已知数据带入上述公式(1)，得到-95=-45–[10*2.3*log(d/100)]的式子，藉此算出距离d，以求出传输装置D1的传输范围Ra。
利用计算出的传输装置D1的传输范围Ra，以判断传输装置D2与邻近车辆之间的距离是否落于传输范围Ra内。
例如，在图3中，通过上述方式，传输装置D2判断出目标区域R内所有与传输装置D2邻近的传输装置D3、D4皆位于传输范围Ra内。由于传输装置D3、D4皆位于传输范围Ra内，故传输装置D2不再继续传送数据信号。藉此可减少数据信号在传输装置D1的传输范围Ra内重复广播的情形发生。
另外，在步骤S250中，第二传输装置的处理单元20判断是否目标区域内所有与第二传输装置邻近的至少一第三传输装置皆位于传输范围内，若否，则进行步骤S260。
在步骤S260中，第二传输装置的处理单元20控制传输单元10以一广播传输的方式继续传送数据信号。请参照图4，图4绘示依照图2的车载网络的传输方法的第二例。以图4为例，当传输装置D5接收到来自传输装置D1的数据信号后。传输装置D5判断其并非所有邻近的传输装置D6～D9皆位于传输装置D1的传输范围Ra内，例如传输装置D7～D9并非位于传输装置D1的传输范围Ra内，则传输装置D5以一广播传输的方式继续传送数据信号给其邻近的传输装置D6～D9。
另一方面，在图2的步骤S220中，当第二传输装置的处理单元20判断其并非位于目标区域内，则进行步骤S270。
在步骤S270中，第二传输装置的处理单元20判断数据信号是否来自于目标区域内。若是，则第二传输装置的处理单元20控制传输单元10不再继续传送数据信号；若否，则进入步骤S280。此外，在步骤S270中，第二传输装置可藉由第一传输装置的所在的位置信息与目标区域的范围进行地理比 对，以判断第一装置是否位于目标区域内，若第一装置位于目标区域内，则可得知数据信号来自目标区域。另外，也可藉由数据信号的一传送方式，以判断数据信号是否来自目标区域内，其中，若传送方式是以广播方式，则判断数据信号来自目标区域内，若传送方式是以单点传输的方式，则数据信号不是来自于目标区域内。
请参照图5，其绘示依照图2的车载网络的传输方法的第三例。以图5为例，当位于目标区域R之外的传输装置D9接收到来自目标区域R之内的传输装置D7所发出的数据信号后，传输装置D9判断此数据信号来自目标区域R内，则不再继续传送此数据信号。藉此，可避免位于目标区域R外的传输装置将由目标区域R内发送出去的数据信号，又再次传回目标区域R中，造成不必要的信号传送。
另外，在步骤S270中，若第二传输装置的处理单元20判断数据信号并非来自于目标区域内，则进行步骤S280，第二传输装置的处理单元20控制传输单元10以一单点传输的方式继续传送数据信号。
请参照图6，其绘示依照图2的车载网络的传输方法的第四例。以图6为例，传输装置D10传送数据信号给传输装置D8，此时，传输装置D8判断数据信号并非来自目标区域R内，则传输装置D8以单点传输方式继续传送此数据信号。另外，在本实施例中，传输装置D8可查看其存储于一存储单元(例如:一硬盘或存储卡)的表格，以得知传输装置D8的传输范围内、且距离目标区域R最近的一另一车辆，接着，传输装置D8再以单点传输方式将数据信号传送至此位于传输装置D8的传输范围内、且距离目标区域R最近的另一车辆，藉此方法可将数据信号往目标区域R的方向传送。
本申请提出一种适用于车载网络的区域性分组转送机制，在目标区域外的传输装置皆以单点传输方式进行传送，而位于目标区域内的传输装置则以广播方式进行传送。另外，目标区域内的车辆将通过数据信号的信号强度与邻近车辆的位置信息作为分组重送的判断，而目标区域外的车辆则通过信号来源或传送方式作为分组重送的判断。
藉由本提案，将可使现有标准的机制中减少重送多余的分组，进而提升网络的质量。此外，本申请也相容于现有标准，因此上述方法也可应用于地理网络(GeoNetworking)与拥塞控制(congestion control)的标准。因此，藉由本申请可使车载无线网络以地理位置信息为基础有效率的传送网络讯息至目标 区域。
综上所述，虽然本申请已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本申请。本申请所属领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本申请的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (16)

1.一种车载网络的传输方法，包括:
第一传输装置传送数据信号至第二传输装置；
判断该第二传输装置是否位于目标区域内；
若该第二传输装置位于目标区域内，则提取该第一传输装置的地理位置；
根据该第二传输装置的接收信号强度的衰减模型计算该第一传输装置的传输范围；
判断该目标区域内所有与该第二传输装置邻近的至少一第三传输装置是否皆位于该传输范围内；
若该目标区域内所有与该第二传输装置邻近的该至少一第三传输装置皆位于该传输范围内，则该第二传输装置不再继续传送该数据信号；以及
该第二传输装置根据该至少一第三传输装置与该第一传输装置之间的距离来决定是否将该第一传输装置所传送的该数据信号传送至该至少一第三传输装置，
其中，该传输方法还包括：
若该第二传输装置不位于该目标区域内，则判断该数据信号是否来自于该目标区域内；
若该数据信号来自该目标区域内，则该第二传输装置不再继续传送该数据信号，
其中判断该数据信号是否来自于该目标区域内的步骤还包括:
通过该第一传输装置的所在位置与该目标区域的范围进行地理比对，并判断该第一传输装置是否位于该目标区域内，若该第一传输装置位于该目标区域内，则该数据信号来自该目标区域内。
2.如权利要求1所述的传输方法，其中判断该数据信号是否来自于该目标区域内的步骤包括：
判断该数据信号的传输方式为广播传输的方式或单点传输的方式；
若该数据信号的传输方式为该广播传输的方式，则该数据信号来自于该目标区域内；以及
若该数据信号的传输方式为该单点传输的方式，则该数据信号不是来自于该目标区域内。
3.如权利要求1所述的传输方法，其中在提取该第一传输装置的地理位置的步骤中，该第一传输装置的地理位置伴随该数据信号传输至该第二传输装置。
4.如权利要求3所述的传输方法，其中在提取该第一传输装置的地理位置的步骤中，该数据信号定期地传输至该第二传输装置，并将该第一传输装置的地理位置存储于表格，该第二传输装置通过查询该表格以取得该第一传输装置的地理位置。
5.如权利要求1所述的传输方法，其中在判断该目标区域内所有与该第二传输装置邻近的至少一第三传输装置是否皆位于该传输范围内的步骤中，该至少一第三传输装置定期地传输另一数据信号至该第二传输装置，并将该至少一第三传输装置的地理位置存储于表格，该第二传输装置通过查询该表格以取得该至少一第三传输装置的地理位置。
6.一种车载网络传输系统，包括:
第一传输装置，设置于第一车辆上，该第一传输装置用以传送数据信号；
第二传输装置，设置于第二车辆上，该第二传输装置用以接收该数据信号；以及
至少一第三传输装置，设置于第三车辆上且邻近于该第二传输装置，该第二传输装置用以在该第二传输装置位于目标区域内且该目标区域内与该第二传输装置邻近的该至少一第三传输装置位于该第一传输装置的传输范围内时，不再继续传送该数据信号至该至少一第三传输装置，
根据该第二传输装置的接收信号强度的衰减模型，该第二传输装置计算该第一传输装置的该传输范围，以及
该第二传输装置根据该至少一第三传输装置与该第一传输装置之间的距离来决定是否将该第一传输装置所传送的该数据信号传送至该至少一第三传输装置，
其中该第二传输装置用以在该第二传输装置不位于该目标区域内且该数据信号来自该目标区域内时，不再继续传送该数据信号，
其中该第二传输装置还用以在该数据信号的传输方式为广播传输的方式时，判断出该数据信号来自于该目标区域内；
该第二传输装置还用以在该数据信号的传输方式为单点传输的方式时，判断出该数据信号不是来自于该目标区域内。
7.如权利要求6所述的传输系统，其中该第二传输装置用以在比对该第一传输装置的所在位置位于该目标区域的范围内时，判断出该数据信号来自该目标区域内。
8.如权利要求6所述的传输系统，其中该第二传输装置用以判断该第二传输装置位于目标区域内时，提取该第一传输装置的地理位置，且该第一传输装置的地理位置伴随该数据信号传输至该第二传输装置。
9.如权利要求8所述的传输系统，其中该数据信号定期地传输至该第二传输装置，该第二传输装置还用以将该第一传输装置的地理位置存储于表格，该第二传输装置通过查询该表格以取得该第一传输装置的地理位置。
10.如权利要求6所述的传输系统，其中该至少一第三传输装置定期地传输另一数据信号至该第二传输装置，该第二传输装置还用以将该至少一第三传输装置的地理位置存储于表格，该第二传输装置通过查询该表格以取得该至少一第三传输装置的地理位置。
11.一种传输装置，设置于车辆上，该传输装置包括:
传输单元，用以接收前次传输装置传送的数据信号；
处理单元，耦接于该传输单元，该处理单元用以在该传输装置位于目标区域内且该目标区域内与该传输装置邻近的至少一下一传输装置位于该前次传输装置的传输范围内时，控制该传输单元不再继续传送该数据信号至該至少一下一传输装置，
根据接收信号强度的衰减模型，该处理单元计算该前次传输装置的该传输范围，以及
该处理单元根据该至少一下一传输装置与该前次传输装置之间的距离来决定是否将该前次传输装置所传送的该数据信号传送至该至少一下一传输装置，
其中该处理单元还用以在该数据信号的传输方式为广播传输的方式时，判断出该数据信号来自于该目标区域内；
该处理单元还用以在该数据信号的传输方式为单点传输的方式时，判断出该数据信号不是来自于该目标区域内。
12.如权利要求11所述的传输装置，其中该处理单元用以在该传输装置不位于该目标区域内且该数据信号来自该目标区域内时，控制该传输单元不再继续传送该数据信号。
13.如权利要求12所述的传输装置，其中该处理单元用以在比对该前次传输装置的所在位置位于该目标区域的范围内时，判断出该数据信号来自该目标区域内。
14.如权利要求11所述的传输装置，其中该处理单元用以判断该传输装置位于目标区域内时，提取该前次传输装置的地理位置，且该前次传输装置的地理位置系伴随该数据信号传输至该传输装置。
15.如权利要求14所述的传输装置，其中该数据信号定期地传输至该传输装置，该处理单元还用以将该前次传输装置的地理位置存储于表格，该处理单元通过查询该表格以取得该前次传输装置的地理位置。
16.如权利要求11所述的传输装置，其中该至少一下一传输装置定期地传输另一数据信号至该传输装置，该处理单元还用以将该至少一下一传输装置的地理位置存储于一表格，该处理单元通过查询该表格以取得该至少一下一传输装置的地理位置。
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