CN111314885A - 一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，将RSU作为局部拓扑的管理者引入到静态主干网络中来，建立多级数据交换节点，多级数据交换节点中的最低级数据节点连接有路侧单元，一个路侧单元覆盖的通信范围定义为一个动态拓扑域，利用发起数据请求的车辆节点优先查询自己所在区域路侧单元的FIB表来确定是否存在已知数据请求接口；判断兴趣包与其所在区域的路侧节点是否满足信息交换要求，利用路侧单元实现兴趣包的域内或域间通信，直至有数据包返回或兴趣包生命周期结束；通过划分缩小动态网络拓扑范围达到可控的目的，采用域内分层、域间分级的通信机制，提高车联网中的通信资源利用率，提高路由效率，改善通信稳定性。

Description

一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法

技术领域

本发明涉及车联网通信领域及命名数据网络通信领域，具体为一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法。

背景技术

命名数据网络作为一种以内容为中心的新型网络体系结构在诸如负载平衡、冗余减少、灵活扩展等多方面有着不可比拟的优势，能有效减少车联网的部署难度。然而，在现实车联网环境中，由于网络拓扑变化快，车辆高速运动等特性，如何提高基于命名数据网络的城市车联网通信效率称为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，以克服现有车联网通信效率低的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，包括以下步骤：建立多级数据交换节点，多级数据交换节点中的最低级数据节点连接有路侧单元，一个路侧单元覆盖的通信范围定义为一个动态拓扑域，当一个车辆节点发起数据请求并建立兴趣包时，如该车辆已知的路由信息无法匹配对应命名前缀的数据，则发起数据请求的车辆节点优先查询自己所在区域路侧单元的FIB表来确定是否存在已知数据请求接口，发起数据请求的车辆节点将缓存数据或自己收集产生的信息进行公开，并定时与周围其他车辆节点进行路由信息交换；当发起数据请求的车辆节点与其通信范围内的其他车辆节点无法满足信息交换时，如果发起数据请求的车辆节点所在区域为最靠近路侧节点位置区域，则发起数据请求的车辆节点将兴趣包传输给其所在区域的路侧节点，如果发起数据请求的车辆节点所在区域不在最靠近路侧节点位置区域，则发起数据请求的车辆节点将兴趣包传输给其所在区域的下一级区域内的可通信车辆节点；如果兴趣包传输给其所在区域的路侧节点无法满足信息交换时，则该兴趣包请求由发起数据请求的车辆节点所在区域的路侧单元执行域间通信，直至有数据包返回或兴趣包生命周期结束。

进一步的，路侧单元用于命名数据网络节点、用于对路侧单元自身覆盖范围实现通信信号覆盖、命名管理和提供位置参照。

进一步的，命名数据网络节点包括FIB表、PIT表、数据存储功能、对兴趣包处理和回传以及数据包的处理和回传；用于对路侧单元自身覆盖范围实现通信信号覆盖即与路侧单元自身覆盖范围内的所有车辆节点进行信息交互；命名管理即以域内定期广播的形式，声明一定时间段内车辆节点关于域内网络接入以及断开连接的情况，并为接入的车辆节点分配命名以及通知域内车辆节点删除已经离开车辆节点的连接信息；提供位置参照即以RSU为坐标提供与车辆节点的相对位置，为车辆节点兴趣转发和数据包传递提供位置参照。

进一步的，发起数据请求的车辆节点在兴趣包产生时车辆节点需要提供自身定位信息(X_i，Y_i)以及自身方向标识F；自身方向标识F产生：以发起数据请求的车辆节点所在区域的RSU为坐标原点建立坐标系，车辆节点与其所在区域的RSU的连线在坐标系中始终为一条直线，车辆节点运行使得该直线沿顺时针方向靠近x轴正方向，则F＝0,否则F＝1；设Q为车辆节点与其所在区域的RSU连线沿顺时针方向旋转到和x轴正方向重合时扫过的角度，当兴趣包交由RSU执行代理时RSU会记录其初始角度Q_s，当数据包域内回传时，若F＝0，则设置回传角度[Q_s，Q_s-90°]，否则设置回传角度为[Q_s，Q_s+90°]。

进一步的，具体包括以下步骤：

步骤1)、建立多级数据交换节点，多级数据交换节点中的最低级数据节点连接有路侧单元；

步骤2)、车辆节点V_i通过计算其所在区域内路侧单元与车辆节点V_i的直线距离的平方，判断自己所处域的路侧单元层级，同时生成包含发起车辆标识码、发起车辆命名、发起车辆层级位置和发起车辆数据名称的兴趣包；

步骤3)、车辆节点V_i查询其所在区域路侧单元的FIB表项，判断邻接节点V_jk是否存在匹配发起车辆数据名称的已知路径：

3.1若存在V_jk表项能匹配发起车辆数据名称的数据路径，则将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至邻居节点V_jk并跳转至步骤4)；

3.2若不存在V_jk表项能匹配发起车辆数据名称数据路径且当前车辆节点V_i域内层级不为I₀，则将含有发起车辆数据名称的数据包转发至满足域内层级为I_i-1的节点并跳转至步骤3)；

3.3若不存在V_jk表项不能匹配发起车辆数据名称数据路径且当前车辆节点V_i域内层级为I₀，则将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至R_I即所在域RSU节点并跳转至步骤5)；

步骤4)、车辆节点V_jk将对应发起车辆数据名称的数据包回传至车辆节点V_i的车辆接口；

步骤5)、当含有发起车辆数据名称的兴趣包抵达发起车辆节点所在RSU节点时，若RSU节点缓存中存在含有发起车辆数据名称兴趣包前缀的数据或FIB表项可以匹配该兴趣包前缀，则转至步骤8)；否则转至步骤6)；

步骤6)、RSU节点为含有发起车辆数据名称的兴趣包建立包含数据库名称的代理表项，若RSU节点的FIB表中存在R_Ii接口满足数据库名称数据命名，则跳至步骤8)，若不存在，则按照数据交换节点的标准命名格式的命名数据网络格式，然后转交至于路侧单元直接连接的数据交换节点N_L并转至步骤7)；

步骤7)、遍历数据交换节点N_i的FIB表，将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至对应本地缓存中存在数据库名称数据命名记录的数据交换节点，否则跳转至步骤9)；

步骤8)：将含有发起车辆数据名称的兴趣包回传至R_I,查询RSU代理表项得到发起车辆标识码、发起车辆命名、发起车辆层级位置和发起车辆数据名称；若存在发起车辆数据名称数据记录表，则原路径返回，否者执行步骤9)；

步骤9)、遍历车辆节点V_i的PIT表中所有数据记录表中关于发起车辆数据名称的数据转发记录；若存在关于发起车辆数据名称的数据转发记录，则数据按照PIT表记录回传)，否则计算所有邻居车辆节点V_i的角度，并将兴趣包转发至I_i和I_i+1层上角度属于角度集Q_i的所有车辆节点并执行步骤9)；若无相应发起车辆数据名称的数据记录且角度集为空，则不转发)。

进一步的，步骤2)中，计算车辆节点V_i与RSU节点R_i所在区域内RSU位置的直线距离的平方d²，

d²＝(X_i-X_r)²+(Y_i-Y_r)²

若d²<D₀ ²，则车辆节点V_i发起的兴趣包中发起车辆层级位置字段等于I₀；若D_i-1 ²<d²<D_i ²,则车辆节点V_i发起的兴趣包中发起车辆层级位置字段等于I_i，D₀为车辆节点V_i所在域内的RSU的最小通信半径区间，D_i为车辆节点V_i所在域内的RSU的第i层通信半径区间。

进一步的，步骤6)中，RSU节点为含有发起车辆数据名称的兴趣包建立代理表项条目包括发起车辆标识码、发起车辆命名、发起车辆层级位置、发起车辆数据名称、代理路测单元节点名称和数据库名称。

进一步的，步骤6)中标准命名格式的命名数据网络格式为：/Cityname/Districtname/Streetname/RSUname/DATAname。

进一步的，步骤8)具体步骤包括：

8.1查询车辆节点V_i所在区域内路侧单元内的车辆出入记录表，存在车辆标识码中记录有原始路侧单元与域间通信数据请求，且发起车辆数据名称与数据库名称一致，则将数据包转交车辆出入记录表路侧单元接口接口，并执行步骤9)；

8.2查询车辆节点V_i所在区域内路侧单元内的车辆出入记录表，车辆标识码中记录的原始路侧单元与域间通信数据请求路测单元不一致；

若存在发起车辆数据名称数据记录表，则原路径返回；

若不存在发起车辆数据名称数据记录表时，若F＝0,角度区间为[Q_s，Q_s-90°]，当F＝1时，角度区间为[Q_s，Q_s+90°]，并计算I_i层相邻车辆节点角度集Q_i＝{Q₁、Q₂、Q₃、Q₄…Q_i}，将兴趣包转发至I_i层属于角度区间的所有车辆节点并转至步骤9)。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，将RSU作为局部拓扑的管理者引入到静态主干网络中来，建立多级数据交换节点，多级数据交换节点中的最低级数据节点连接有路侧单元，一个路侧单元覆盖的通信范围定义为一个动态拓扑域，发起数据请求的车辆节点优先查询自己所在区域路侧单元的FIB表来确定是否存在已知数据请求接口，并定时与周围其他车辆节点进行路由信息交换；当发起数据请求的车辆节点与其通信范围内的其他车辆节点无法满足信息交换时，如果发起数据请求的车辆节点所在区域为最靠近路侧节点位置区域，则发起数据请求的车辆节点将兴趣包传输给其所在区域的路侧节点，如果发起数据请求的车辆节点所在区域不在最靠近路侧节点位置区域，则发起数据请求的车辆节点将兴趣包传输给其所在区域的下一级区域内的可通信车辆节点；如果兴趣包传输给其所在区域的路侧节点无法满足信息交换时，则该兴趣包请求由发起数据请求的车辆节点所在区域的路侧单元执行域间通信，直至有数据包返回或兴趣包生命周期结束；通过划分缩小动态网络拓扑范围达到可控的目的，采用域内分层、域间分级的通信机制，提高车联网中的通信资源利用率，提高路由效率，改善通信稳定性。

附图说明

图1为本发明中主干网络结构示意图。

图2为本发明RSU域内网络通信示意图。

图3为本发明车辆域内通信流程图。

图4为本发明RSU代理域间通信程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1至图4所示，一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，建立多级数据交换节点，多级数据交换节点中的最低级数据节点连接有路侧单元，一个RSU覆盖的通信范围定义为一个动态拓扑域，隶属一个动态拓扑域内的车辆节点间的通信为域内通信，分属不同RSU管辖的车辆节点之间的通信行为为域间通信。在一个RSU域内，RSU的通信半径按照D₀、D₁、D₂、D₃…D_i进行半径区间划分，这些半径长度分别对应区域I₀、I₁、I₂、I₃…I_i，最靠近RSU的位置区域为I₀；在RSU域内存在两种无线通信模型，第一种属于车辆节点之间的无线通信，当一个车辆节点V_i发起数据请求时，发起数据请求的车辆节点优先查询自己所在区域路侧单元的FIB表来确定是否存在已知数据请求接口，每个部署命名数据网络的车辆节点会需要一定的数据缓存区，而车辆节点V_i可以选择将缓存数据或自己收集产生的信息进行公开，并定时与周围其他车辆节点进行路由信息交换，用来满足通信范围内兴趣包的数据请求；当通信范围内的其他车辆节点无法满足时，如果发起数据请求的车辆节点所在RSU域I_i＝I₀区域，则发起数据请求的车辆节点将兴趣包传输给其所在RSU域的RSU，如果I_i≠I₀，则发起数据请求的车辆节点将兴趣包传输给I_i-1区域的可通信车辆；如果兴趣包到达RSU仍然未得到满足时，则该兴趣包请求由发起数据请求的车辆节点所在区域的RSU执行域间通信，直至有数据包返回或兴趣包生命周期结束。在RSU的缓存中会有经由RSU进行的域间通信的缓存数据，根据域间通信时数据被访问的频率进行优先缓存排序，用于满足潜在的数据需求。

具体包括以下步骤：

步骤1)、建立多级数据交换节点N_i＝{N₀、N₁、N₂、N₃…N_L}，其中N₀表示最高级的数据交换节点，N_L表示最低级的数据交换节点；数据交换节点N₀的下一级数据交换节点为数据交换节点N₁，数据交换节点N₁的下一级数据交换节点为数据交换节点N₂，依次类推；最低级的数据交换节点N_L直接连接由路侧单元(RSU)，邻级的数据交换节点之间直接相连进行数据交互；

最高级的数据交换节点承载的区域最大，数据交换节点N₁的下一级数据交换节点N₂为数据交换节点N₁的下属区域，每个数据交换节点根据数据请求，直接或间接的处理其下属区域内RSU的数据交换，通过这样严格的等级划分以达到覆盖整个城市的数据交换网络。

其中路侧单元(RSU)用于命名数据网络节点、用于对路侧单元自身覆盖范围实现通信信号覆盖、命名管理和提供位置参照；

命名数据网络节点包括FIB表(路由表)、PIT表(数据表)、数据存储功能、对兴趣包(命名数据网络中数据请求包)处理和回传以及数据包的处理和回传；用于对路侧单元自身覆盖范围实现通信信号覆盖即与路侧单元自身覆盖范围内的所有车辆节点进行信息交互；命名管理即以域内定期广播的形式，声明一定时间段内车辆节点关于域内网络接入以及断开连接的情况，并为接入的车辆节点分配命名以及通知域内车辆节点删除已经离开车辆节点的连接信息；提供位置参照即以RSU为坐标提供与车辆节点的相对位置，为车辆节点兴趣转发和数据包传递提供位置参照。

在命名数据网络的多级命名空间下，最高级的数据交换节点命名前缀对应最高级的数据交换节点N₀，而隶属该命名前缀下的命名，则按照其等级分布，分别属于其次级数据交换节点，一个命名前缀即代表其前缀对应级别的数据节点本身，也表示到相应符合该前缀的次级节点的路径节点，也就是说如果一个节点的命名属于某个前缀，那它对应的数据交换节点也隶属于该前缀对应的数据交换节点。

发起数据请求的车辆节点在兴趣包产生时车辆节点需要提供自身定位信息(X_i，Y_i)以及自身方向标识F；自身方向标识F具体产生方法如下：以车辆节点所在区域的RSU为坐标原点建立坐标系，如正东方向为x轴正方向，正北方向为y轴正方向；车辆节点与其所在区域的RSU的连线在坐标系中始终为一条直线，车辆节点运行使得该直线沿顺时针方向靠近x轴正方向，则F＝0,否则F＝1。

设Q为车辆节点与其所在区域的RSU连线沿顺时针方向旋转到和x轴正方向重合时扫过的角度，当兴趣包交由RSU执行代理时RSU会记录其初始角度Q_s，当数据包域内回传时，若F＝0，则设置回传角度[Q_s，Q_s-90°]，否则设置回传角度为[Q_s，Q_s+90°]。

为实现车辆行驶区域RSU信号全覆盖，RSU通信半径D_r和车辆节点通信半径D_v应满足：

D_r＞＞D_v (1)

为保证车辆节点能尽最大可能和不同域间的车辆保持连接，第n层域内通信半径D_n应满足公式(2)：

D_n-D_n-1<D_v n＝1、2、3… (2)

设V_I为兴趣包生产节点，V_D为兴趣包满足节点，车联网中车辆节点集合为V＝{V₁,V₂,V_i……V_n}，n为车联网中车辆节点的数目，V_i为车联网中任意一个车辆节点，车辆节点V_i的邻居节点的集合为

为其中任意一个邻居节点，车辆节点V_i可通过GPS获取自己的位置信息X_i和Y_i，可从定期的探测报文中获得RSU位置坐标(X_r，Y_r)。设域间通信数据请求RSU为R_I，其临接RSU表示为R_Ii＝{R_I1、R_I2、R_I3、R_I4…R_In},设数据交换节点集为N_i＝{N₀、N₁、N₂、N₃…N_L}，其中N₀为城市数据处理中心，N_L与RSU直接相连。

步骤2)、车辆节点V_i发起数据请求；车辆节点V_i首先需要通过计算车辆节点V_i与车辆节点V_i所在区域内RSU位置的直线距离的平方d²，由公式(3)计算:

d²＝(X_i-X_r)²+(Y_i-Y_r)²

判断自己所处RSU层级，生成包含发起车辆标识码、发起车辆命名、发起车辆层级位置和发起车辆数据名称的兴趣包：

2.1若d²<D₀ ²，则车辆节点V_i发起的兴趣包中发起车辆层级位置字段等于I₀；

2.2若D_i-1 ²<d²<D_i ²,则车辆节点V_i发起的兴趣包中发起车辆层级位置字段等于I_i；

步骤3)、车辆节点V_i查询其所在区域路侧单元的FIB表项：V_i按照数据字段最长前缀匹配原则，查询其所在区域路侧单元的FIB表项，判断邻接节点V_jk是否存在含有发起车辆数据名称的已知路径：

3.1若存在V_jk表项拥有发起车辆数据名称的数据路径，则将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至邻居节点V_jk并跳转至步骤4)；

3.2若不存在V_jk表项拥有发起车辆数据名称数据路径且当前车辆节点V_i域内层级不为I₀，则将含有发起车辆数据名称的数据包转发至满足域内层级为I_i-1的节点并跳转至步骤3)；

3.3若不存在V_jk表项拥有发起车辆数据名称数据路径且当前车辆节点V_i域内层级为I₀，则将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至R_I并跳转至步骤5)；

步骤4)、邻居节点V_jk将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至车辆节点V_i的车辆接口；

步骤5)、RSU兴趣包处理：当含有发起车辆数据名称的兴趣包抵达发起车辆节点所在RSU节点时以下顺序判断：

5.1若RSU节点缓存中存在含有发起车辆数据名称的兴趣包前缀数据，则转至步骤8)；

5.2若RSU节点缓存未命中，则转至步骤6)；

步骤6)：RSU代理数据请求：RSU节点为含有发起车辆数据名称的兴趣包建立代理表项，表项条目包括发起车辆标识码、发起车辆命名、发起车辆层级位置、发起车辆数据名称、代理路测单元节点名称和数据库名称，继而顺序执行：

6.1查询车辆节点V_i所在区域路侧单元的FIB表，R_Ii＝{R_I1、R_I2、R_I3、R_I4…R_In}，存在R_Ii接口满足数据库名称数据命名，跳至步骤8)；

6.2查询车辆节点V_i所在区域路侧单元的FIB表，R_Ii＝{R_I1、R_I2、R_I3、R_I4…R_In}，不存在数据库名称数据命名记录，建立数据交换节点的标准命名格式的命名数据网络格式：/Cityname/Districtname/Streetname/RSUname/DATAname，转交至于路侧单元直接连接的数据交换节点N_L并转至步骤7)；

步骤7)：兴趣包的转发与满足：

7.1遍历数据交换节点N_i的FIB表，将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至对应本地缓存中存在数据库名称数据命名记录的数据交换节点，具体包括以下步骤；

遍历数据交换节点N_i的FIB表，存在节点N_i+1拥有数据库名称数据记录，将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至对应N_i+1接口转至步骤8)；若不存在N_i+1拥有数据库名称数据记录，执行步骤9)；

步骤8)：将含有发起车辆数据名称的兴趣包回传至R_I,查询RSU代理表项得到发起车辆标识码、发起车辆命名、发起车辆层级位置和发起车辆数据名称；具体包括以下步骤：

8.1查询车辆节点V_i所在区域内路侧单元内的车辆出入记录表，存在车辆标识码中记录有原始路侧单元与域间通信数据请求路测单元一致且发起车辆数据名称与数据库名称一致，则将数据包转交车辆出入记录表路侧单元接口接口，并执行步骤9)；

8.2查询车辆节点V_i所在区域内路侧单元内的车辆出入记录表，车辆标识码中记录的原始路侧单元与域间通信数据请求路测单元不一致；

若存在发起车辆数据名称数据记录表，则原路径返回；

若不存在发起车辆数据名称数据记录表记录时，若F＝0,角度区间为[Q_s，Q_s-90°]，当F＝1时，角度区间为[Q_s，Q_s+90°]，并当前所属I_i层级的邻居车辆节点角度集Q_i＝{Q₁、Q₂、Q₃、Q₄…Q_i}，将兴趣包转发至I_i层属于角度区间的所有车辆节点并转至步骤9)；

步骤9)，I_i层车辆内数据回传：

9.1查询车辆节点V_i的邻居节点的集合

中所有数据记录表中关于发起车辆数据名称的数据记录；

若存在关于发起车辆数据名称的数据记录，计算车辆节点V_i至其所在区域路测节点通信范围内车辆节点角度集Q_i＝{Q₁、Q₂、Q₃、Q₄…Q_i}，将兴趣包转发至I_i和I_i+1层属于角度区间的所有车辆节点；若无相应发起车辆数据名称的数据记录且角度集为空，则不转发。

Claims (9)

1.一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，其特征在于，包括以下步骤：建立多级数据交换节点，多级数据交换节点中的最低级数据节点连接有路侧单元，一个路侧单元覆盖的通信范围定义为一个动态拓扑域，当一个车辆节点发起数据请求并发送兴趣包时，若无明确的兴趣包路径，则发起数据请求的车辆节点将优先查询自己所在区域路侧单元的FIB表来确定是否存在已知数据请求接口，该网络中的车辆节点定期将缓存数据及路由信息进行公开，并定时与周围其他车辆节点进行路由信息交换；当发起数据请求的车辆节点与其通信范围内的其他车辆节点无法满足对应的数据请求时，如果发起数据请求的车辆节点所在区域为最靠近路侧节点的域内层级，则发起数据请求的车辆节点将兴趣包传输给其所在区域的路侧节点，如果发起数据请求的车辆节点所在区域不在最靠近路侧单元的域内层级，则发起数据请求的车辆节点将兴趣包传输给其所在区域更靠近路侧单元的域内层级内的可通信车辆节点；如果兴趣包传输给其所在区域的路侧节点无法满足信息交换时，则该兴趣包请求由发起数据请求的车辆节点所在区域的路侧单元执行域间通信，直至有数据包返回或兴趣包生命周期结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，其特征在于，路侧单元用于命名数据网络节点、用于对路侧单元自身覆盖范围实现通信信号覆盖、命名管理和提供位置参照。

3.根据权利要求2所述的一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，其特征在于，命名数据网络节点包括FIB表、PIT表、数据存储功能、对兴趣包处理和回传以及数据包的处理和回传；用于对路侧单元自身覆盖范围实现通信信号覆盖即与路侧单元自身覆盖范围内的所有车辆节点进行信息交互；命名管理即以域内定期广播的形式，声明一定时间段内车辆节点关于域内网络接入以及断开连接的情况，并为接入的车辆节点分配命名以及通知域内车辆节点删除已经离开车辆节点的连接信息；提供位置参照即以RSU为坐标提供与车辆节点的相对位置，为车辆节点兴趣转发和数据包传递提供位置参照。

4.根据权利要求1所述的一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，其特征在于，发起数据请求的车辆节点在兴趣包产生时车辆节点需要提供自身定位信息(X_i，Y_i)以及自身方向标识F；自身方向标识F产生：以发起数据请求的车辆节点所在区域的RSU为坐标原点建立坐标系，车辆节点与其所在区域的RSU的连线在坐标系中始终为一条直线，车辆节点运行使得该直线沿顺时针方向靠近x轴正方向，则F＝0,否则F＝1；设Q为车辆节点与其所在区域的RSU连线沿顺时针方向旋转到和x轴正方向重合时扫过的角度，当兴趣包交由RSU执行代理时RSU会记录其初始角度Q_s，当数据包域内回传时，若F＝0，则设置回传角度[Q_s，Q_s-90°]，否则设置回传角度为[Q_s，Q_s+90°]。

5.根据权利要求1所述的一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1)、建立多级数据交换节点，多级数据交换节点中的最低级数据节点连接有路侧单元；

步骤2)、车辆节点V_i通过计算其所在区域内路侧单元与车辆节点V_i的直线距离的平方，判断自己所处域的路侧单元层级，同时生成包含发起车辆标识码、发起车辆命名、发起车辆层级位置和发起车辆数据名称的兴趣包；

步骤3)、车辆节点V_i查询其所在区域路侧单元的FIB表项，判断邻接节点V_jk是否存在含有发起车辆数据名称的已知路径：

3.1若存在V_jk表项匹配发起车辆数据名称的数据路径，则将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至邻居节点V_jk并跳转至步骤4)；

3.2若不存在V_jk表项匹配发起车辆数据名称数据路径且当前车辆节点V_i域内层级不为I₀，则将含有发起车辆数据名称的数据包转发至满足域内层级为I_i-1的节点并跳转至步骤3)；

3.3若不存在V_jk表项匹配发起车辆数据名称的数据路径且当前车辆节点V_i域内层级为I₀，则将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至R_I并跳转至步骤5)；

步骤4)、邻居节点V_jk将含有发起车辆数据名称的兴趣包转发至车辆节点V_i的车辆接口；

步骤5)、当含有发起车辆数据名称的兴趣包抵达发起车辆节点所在RSU节点时，若RSU节点缓存中存在含有发起车辆数据名称的兴趣包前缀数据，则转至步骤8)；否则转至步骤6)；

步骤6)、RSU节点为执行域间数据请求的兴趣包建立包含数据名称的代理表项，若RSU节点的FIB表中存在R_Ii接口满足数据库名称数据命名，则跳至步骤8)，若不存在，则按照数据交换节点的标准命名格式的命名数据网络格式，然后转交至于路侧单元直接连接的数据交换节点N_L即最低级的数据交换节点并转至步骤7)；

步骤7)、若N_i节点的本地缓存可以满足该兴趣包，则返回请求数据并执行步骤8)，否则遍历数据交换节点N_i的FIB表项，若存在表项匹配发起车辆数据名称的兴趣包，则转发至对应数据交换节点并执行步骤7)，否则执行：若N_i为最高级的数据交换节点则数据请求失败，若不是则将兴趣包转发至N_i+1即上一级数据交换节点并执行步骤7)；

步骤8)：将含有发起车辆数据名称的兴趣包回传至R_I,查询RSU代理表项得到发起车辆标识码、发起车辆命名、发起车辆层级位置和发起车辆数据名称；若存在发起车辆数据名称数据PIT表项，则数据原路径返回，否者计算角度集Q_i执行步骤9)；

步骤9)、遍历车辆节点V_i的PIT表中所有数据记录表中关于发起车辆数据名称的数据转发记录；若存在关于发起车辆数据名称的数据转发记录，则数据按照PIT表记录回传，否则计算所有邻居车辆节点V_i的角度，并将兴趣包转发至I_i和I_i+1层上角度属于角度集Q_i的所有车辆节点并执行步骤9)；若无相应发起车辆数据名称的数据记录且角度集为空，则不转发。

6.根据权利要求5所述的一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，其特征在于，步骤2)中，计算车辆节点V_i与车辆节点V_i所在区域内RSU位置的直线距离的平方d²，

d²＝(X_i-X_r)²+(Y_i-Y_r)²

若d²<D₀ ²，则车辆节点V_i发起的兴趣包中发起车辆层级位置字段等于I₀；若D_i-1 ²<d²<D_i ²,则车辆节点V_i发起的兴趣包中发起车辆层级位置字段等于I_i，D₀为车辆节点V_i所在域内的RSU的最小通信半径区间，D_i为车辆节点V_i所在域内的RSU的第i层通信半径区间。

7.根据权利要求5所述的一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，其特征在于，步骤6)中，RSU节点为含有发起车辆数据名称的兴趣包建立代理表项条目包括发起车辆标识码、发起车辆命名、发起车辆层级位置、发起车辆数据名称、代理路测单元节点名称和数据库名称。

8.根据权利要求5所述的一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，其特征在于，步骤6)中标准命名格式的命名数据网络格式为：/Cityname/Districtname/Streetname/RSUname/DATAname。

9.根据权利要求5所述的一种基于命名数据网络的城市车联网通信方法，其特征在于，步骤8)具体步骤包括：

8.1查询车辆节点V_i所在区域内路侧单元内的车辆出入记录表，存在的车辆标识码中记录有原始路侧单元与域间通信数据请求，且发起车辆数据名称与数据库名称一致，则将数据包转交车辆出入记录表路侧单元接口接口，并执行步骤9)；

8.2查询车辆节点V_i所在区域内路侧单元内的车辆出入记录表，车辆标识码中记录的原始路侧单元与域间通信数据请求路测单元不一致；

若存在发起车辆数据名称数据记录表，则原路径返回；

若不存在发起车辆数据名称数据记录表时，若F＝0,角度区间为[Q_s，Q_s-90°]，当F＝1时，角度区间为[Q_s，Q_s+90°]，并计算I_i层邻居车辆节点角度集Q_i＝{Q₁、Q₂、Q₃、Q₄…Q_i}，将兴趣包转发至I_i层属于角度区间的所有车辆节点并转至步骤9)。

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