CN106850744A - 一种车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法 - Google Patents

一种车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，首先将各个路侧节点提供的服务进行统一编码，然后路侧节点将发布的服务进行编码后注册到服务管理中心。路侧节点将服务分为基本服务和扩展服务，将基本服务采用定期广播的方式进行发布，扩展服务采用车载节点询问，路侧节点应答的方式进行发布，路侧节点通过接收车载节点定期广播的包含唯一标识和地理位置的消息，感知车载节点是否离开其服务范围，从而决定是否停止对某车载节点扩展服务的发送。车载节点根据设置，接收路侧节点发布的服务，进行显示或者语音提示操作。本发明的方法保证了路侧节点广播消息发送的实时性，同时也拓展了服务提供的内容，使得车载节点在驶入路侧节点的服务范围内，能及时获得路侧节点的服务提供能力，并结合车载节点的需要，进行显示和提醒。

Description

一种车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法
技术领域
本发明涉及一种车载短距离通信网的服务发布方法，属于车载网技术领域。
背景技术
车载短距离通信(Vehicle to X：V2X)网络是通过无线通信、GPS/GIS、传感等短距离通信技术实现的车内(CAN-Controller Area Network)、车路(Vehicle-2-RSU)、车间(Vehicle-2-Vehicle)、车外(vehicle-2-Infrastructure)、人车(Vehicle-2-Person)之间的通信。
V2I是V2X网络中的一个重要组成部分，通过路侧节点同车载节点的通信，车载节点可以获得路侧节点发布的大量重要信息，例如交叉路口处各个信号灯状态、以及相邻交叉路口的各个信号灯状态等，便于车辆提前对信号灯状态做出反应，提高安全性和路口的通过率，以及在两个路口之间实现经济巡航等。由于路侧节点一般部署在路口，能获得路口的很多信息，同时也通过高带宽网络互联，也同后台的服务平台相连，因此路侧节点提供的服务类型会逐步增多，这就为路侧节点的应用发布带来了很大的挑战，一方面，大量的应用如何进行发布，车载终端才能正确识别这些应用，并按照用户的设置进行筛选进行显示和语音提示；另外一方面，如果将所有的应用全部广播的话，会占用大量的带宽，从而增加V2X中安全类应用的时延，给车辆的安全驾驶带来危害。
因此，路侧节点需要一种服务的发布机制，使得车载节点能获知服务范围内路侧节点提供的服务，然后根据车载节点的设置进行选择和显示。
本专利的目的是利用路侧节点定期发布消息的机制，通过统一的命名和编码机制，将服务分为基本服务和扩展服务，通过不同的方式向覆盖单位内的车辆进行服务发布。
发明内容
本发明提供了一种车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，包括步骤：
S1：路侧节点获取服务名称编码SC；
S2：路侧节点服务注册；
S3：车载节点服务名称信息下载；
S4：路侧节点的服务发布；
S5：车载节点服务获取和显示；
S6：服务的启动和终止。
优选地，所述步骤S1中，将各个路侧节点提供的服务名称进行统一的编码，以方便车载节点识别，并且避免二义性。
优选地，所述步骤S2中，路侧节点将服务统一注册到服务管理中心中，以供其他路侧终端查询，以及车载终端下载离线服务信息库。
优选地，所述步骤S3中，车载节点将路侧节点中的服务名称库下载到本地并进行及时更新，在路侧节点发布的服务中，根据编码查找出相应的服务名称和内容。
优选地，所述步骤S4中，车载节点在接收到路侧节点定期广播的包含唯一标识和地理位置的广播消息后，开始接收其定期广播的基本服务消息，并根据车载终端的设置，根据需要进行显示或者语音提示，车载终端设置需要某些扩展服务，到达路侧节点的服务范围后，自动同路侧节点采用询问-应答的方式，申请扩展服务。
优选地，所述步骤S6中，路侧节点通过接收车载节点定期广播的包含其唯一标识和地理位置的消息，感知车载节点进入或者离开路侧节点的服务范围，从而启动和定制向车载节点发送的扩展服务。
本发明公开的车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，将服务名称进行了统一的编码，采取了路侧节点基本服务广播发送和扩展服务请求-应答发送的结合，即保证了路侧节点广播消息发送的实时性，同时也拓展了服务提供的内容，使得车载节点在驶入路侧节点的服务范围内，能及时获得路侧节点的服务提供能力，并结合车载节点的需要，进行显示和提醒。
附图说明
图1是车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法的系统架构图；
图2是服务名称的定义格式；
图3是提供的服务登记到服务管理中心SMC中的登记的格式；
图4是车载节点和路侧节点的询问-应答方式；
图5是车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
本发明提供了一种车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，其主要方法是首先将各个路侧节点提供的服务进行统一编码，然后路侧节点将发布的服务进行编码后注册到服务管理中心。路侧节点将服务分为基本服务和扩展服务，将基本服务采用定期广播的方式进行发布，扩展服务采用车载节点询问，路侧节点应答的方式进行发布，路侧节点通过接收车载节点定期广播的包含唯一标识和地理位置的消息，感知车载节点是否离开其服务范围，从而决定是否停止对某车载节点扩展服务的发送。车载节点根据设置，接收路侧节点发布的服务，进行显示或者语音提示操作。
根据本发明的实施例，由5个部分组成，见附图1.
第一部分、路侧节点和后台服务管理系统的总体架构
系统的总体架构包括车载短距离通信系统中的各路侧节点、服务名称管理中心SNMC和服务管理中心SMC，各个部分之间的网络连接链路，以及同互联网连接的网关组成，如图1所示。其中，SNMC负责对整个系统的服务的名称进行管理，SMC对整个系统的路侧节点提供的服务进行注册和管理。
第二部分、服务名称的统一编码
服务名称管理中心SNMC用于对系统提供的各类服务名称进行统一的命名和编码，以便各类服务提供方和服务使用方能对服务进行统一的识别。
本实施例中，服务名称的定义格式如图2所示。
其中SCN、SCC是服务类别的名称和编码，表示节点能提供的服务的类别及其编码，例如交通信号类服务、道路交通状况类服务、安全类服务，可以根据节点提供的服务类别的增加进行扩展，其中SCC采用固定长度编码。
SVN、SVC是服务的名称和编码，表示节点提供的具体的服务的名称及其编码，例如交通信号类型中的当前路口交通信号灯实时状态服务，相邻路口交通信号灯状态服务，相同的服务系统进行统一的命名，以免名称冲突和二义性，SVC采用固定长度编码。
STN、STC是服务类型的名称和编码，表示节点提供的服务的类型及其编码，例如基本服务、增值服务，STC采用固定长度编码。
SVD是服务说明，对服务进行介绍，便于服务节点登记服务和用户选择服务时对服务有更清楚的理解，长度不固定。
服务名称编码SC＝SCC+SVC+STC
第三部分、路侧节点服务登记和编码
路侧节点向经过的车载节点提供各类服务，首先路侧节点将提供的服务在服务名称管理服务器中进行搜索和匹配，获得提供的各类服务的服务名称编码SC[N]，其中N是路侧节点提供的各类服务的数量。然后将提供的服务登记到服务管理中心SMC中，登记的格式如图3所示。
其中RSI是路侧节点在系统中的唯一编码，RSL是路侧节点的地理位置，RSA是路侧节点的服务范围，本实施例中用可靠服务半径来表示，RSC是路侧节点的服务编码表示其提供的服务，RST是路侧节点服务类型，表示该服务的类型，例如收费/免费、广播/组播，通过不同的RST的不同位表示相应的类型。
第四部分、路侧节点的服务信息发布
由于周期性广播消息的容量有限，路侧节点将提供的服务类型分为两部分，一部分是基本服务，一部分是扩展服务。其中基本服务是路侧节点提供的主要服务，例如安全类服务，可选服务是路侧节点提供的可选择的服务，包括本地提供的服务和通过网络由相邻路侧节点和后台系统提供的服务。
第五部分、车载节点获取路侧节点的服务内容
车载节点驶进路侧节点的服务范围后，车载节点根据路侧节点广播的基本服务信息，在本地服务名称编码库中查找相应的名称，然后根据车辆设备的服务显示配置，提取出需要显示或者语音提示的服务名称进行显示和提醒。对于扩展服务信息，如果车载节点需要某项扩展服务，采用询问-应答的方式，将车载节点设定的服务编码向路侧节点询问，路侧节点接收到询问消息后，在本地或者服务管理中心SMC中查找后，将能否提供服务的应答消息反馈给车载节点，如果路侧节点能提供该项服务，路侧节点随后向车载节点提供服务。询问-应答方式如图4所示。
图5是本发明的方法流程图，如图所示，本发明公开的车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，包括以下步骤：
S1：路侧节点获取服务名称编码SC；
路侧节点将提供的各类服务，在服务名称管理中心SNMC中搜索对应的服务名称编码SC，如果没有匹配的服务名称，向SNMC进行申请增加。
S2：路侧节点服务注册；
路侧节点将提供的各项服务在服务管理中心SMC进行注册，包括路侧节点的唯一编码RSI、路侧节点的地理位置RSL，路侧节点的服务范围RSA，路侧节点的服务编码RSC，路侧节点的服务类型RST。
S3：车载节点服务名称信息下载；
服务名称管理中心SNMC在出现变化后，通知各个能提供服务名称信息发布能力的路侧节点，提供服务名称信息发布能力的路侧节点将最新版的服务名称信息库下载到本地，并提供完整库和增量库两种方式，同时这些路侧节点向覆盖范围内的车辆广播服务提供能力；
车载节点初始化工作时，在接收到具有服务名称信息发布能力的路侧节点广播的服务提供能力消息后，同路侧节点建立无线网络连接，下载路侧节点中的服务名称信息库；
S4：路侧节点的服务发布；
路侧节点将服务分为基本服务和拓展服务，将基本服务的SC[N]组合后采用定期广播的方式进行发布，基本服务名称消息格式为
RSBSBM＝
SCI+DSBB
SL[0]+SC[0]+SCT[0]
SL[1]+SC[1]+SCT[1]
SL[2]+SC[2]+SCT[2]
…
SL[N]+SC[N]+SCT[N]
SCI
其中，N为该路侧节点提供服务的数量，SCI为路侧节点的唯一标识，作为起始标记和结束标记，DSBB是基本服务名称的标识，SL为本项服务的长度(含服务编码)，SC为对应服务的服务编码，SCT是本项服务的实时内容，SC+SCT的长度等于SL。
拓展服务名称的发布采用请求-应答方式，车载节点向路侧节点发起拓展服务名称询问消息SQ，
SQ＝SCI+SC+OBI
其中，SCI是路侧节点的唯一标识，OBI是车载节点的唯一标识，SC是询问的服务的编码
路侧节点查找到能提供相应的服务后，向车载节点发送应答消息
SA＝OBI+SC+SCI
进行应答，如果不能提供相应的服务，向车载节点发送应答消息
SA＝OBI+NULL+SCI
其中NULL表示空。
车载节点可以利用路侧节点的空闲带宽或者通过互联网，登录到服务管理中心SMC下载区域内各个路侧节点的离线服务信息库保存到本地，以减少询问-应答的消息发送，该操作可选；
S5：车载节点服务获取和显示；
车载节点在驶入路侧节点的服务范围后，通过接收广播的基本服务名称消息，获得路侧节点提供的基本服务，进行相应的处理。
对于广播类消息，通过接收路侧节点提供的广播消息，在本地的服务名称库中查找对应的服务名称，然后同广播消息中的内容结合，根据用户的显示设置，在屏幕上显示或者语音提醒。例如车载节点通过路侧节点广播的基本服务名称消息中有信号灯状态服务，提醒用户附近有信号灯状态服务，如果用户设置有信号灯状态显示，则接收路侧节点定期广播的信号灯状态消息在屏幕上显示；
对于组播类消息，例如会员或者授权用户接收的服务，则将车载节点同路侧节点进行用户身份认证后，路侧节点向车载节点发送证书，然后车载节点就可以加入组播组，接收组播类消息，按照广播类消息同样的方式进行服务的接收和显示；
在车载终端设置应用某项扩展服务后，当车辆驶入路侧节点的服务范围后，车载终端自动发送询问消息，询问路侧节点是否提供该项服务，在得到提供该项服务的应带后，路侧节点向车载节点发送该项服务的信息；
S6：服务的启动和终止。
由于车载节点和路侧节点定期发布心跳信息，车载节点驶入路侧节点的服务范围内，就可以接收到路侧节点广播的基本服务的信息，就可以使用路侧节点发布的基本服务；对于扩展服务，车载节点经过询问-应答后，路侧节点对车载节点发布扩展服务的信息。当申请扩展服务的车载节点驶离路侧节点的服务范围后，路侧节点在2个周期没有接收到该车载节点的心跳信息，则停止发送该车载节点申请的扩展服务信息。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，其特征在于，包括步骤：
S1：路侧节点获取服务名称编码SC；
S2：路侧节点服务注册；
S3：车载节点服务名称信息下载；
S4：路侧节点的服务发布；
S5：车载节点服务获取和显示；
S6：服务的启动和终止。
2.根据权利要求1所述的车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，其特征在于，所述步骤S1中，将各个路侧节点提供的服务名称进行统一的编码，以方便车载节点识别，并且避免二义性。
3.根据权利要求1所述的车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，其特征在于，所述步骤S2中，路侧节点将服务统一注册到服务管理中心中，以供其他路侧终端查询，以及车载终端下载离线服务信息库。
4.根据权利要求1所述的车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，其特征在于，所述步骤S3中，车载节点将路侧节点中的服务名称库下载到本地并进行及时更新，在路侧节点发布的服务中，根据编码查找出相应的服务名称和内容。
5.根据权利要求1所述的车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，其特征在于，所述步骤S4中，车载节点在接收到路侧节点定期广播的包含唯一标识和地理位置的广播消息后，开始接收其定期广播的基本服务消息，并根据车载终端的设置，根据需要进行显示或者语音提示，车载终端设置需要某些扩展服务，到达路侧节点的服务范围后，自动同路侧节点采用询问-应答的方式，申请扩展服务。
6.根据权利要求1所述的车载短距离通信网的路侧节点服务发布方法，其特征在于，所述步骤S6中，路侧节点通过接收车载节点定期广播的包含其唯一标识和地理位置的消息，感知车载节点进入或者离开路侧节点的服务范围，从而启动和定制向车载节点发送的扩展服务。
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