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路由方法、路由模块、车载终端和车载自组网路由系统

摘要

本发明公开了一种路由方法、路由模块、车载终端和车载自组网路由系统,其中该路由方法通过判断当前节点的邻居节点中是否存在目的节点,并当在判断结果为“否”时,根据贪婪算法判断邻居节点中是否存在合适的下一跳节点,此时若判断出邻居节点中不存在合适的下一跳节点时,则根据贪婪算法来判断相邻街道节点中是否存在合适的下一跳节点,并在当判断出相邻街道节点中存在下一跳节点时,再通过Dijkstra算法和贪婪算法选取出下一跳节点。本发明提供的路由方法可有效降低数据传递过程中的链路中断率和提高数据传输效率。更重要地是,在利用本发明提供的路由方法进行数据传递时,数据包传递仅仅通过VANET网络完成,从而可降低对蜂窝网络资源的占用率。

著录项

  • 公开/公告号CN105407517A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-03-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中国联合网络通信集团有限公司;

    申请/专利号CN201510696275.8

  • 发明设计人 刘媛媛;孙利;李建功;

    申请日2015-10-23

  • 分类号H04W40/20(20090101);H04W84/18(20090101);

  • 代理机构11112 北京天昊联合知识产权代理有限公司;

  • 代理人彭瑞欣;汪源

  • 地址 100033 北京市西城区金融大街21号

  • 入库时间 2023-12-18 14:59:01

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-06-07

    授权

    授权

  • 2016-04-13

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04W40/20 申请日:20151023

    实质审查的生效

  • 2016-03-16

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种路由方法、路由模块、

车载终端和车载自组网路由系统。

背景技术

车载自组网(VehicularAdhocNetwork,简称VANET)将无线 Adhoc网络和无线传感器网络进行了结合,创造性的将自组网在车 辆间应用,在通信范围内,通过建立起来的移动网络,车辆间可以实 时的交换信息。由于每个节点的单跳通信距离很短,因此参与通信的 车辆节点不仅是一个收发器还是一个路由器,网络中的车辆采用多跳 的方式把数据转发给更远的车辆。VANET在交通拥塞控制、交通安全、 出行规划以及旅途娱乐方面具有广阔的前景,VANET路由协议为这些 应用提供了数据通信支持。

由于车载网络拓扑变化频繁,车辆节点移动速度快,路由技术 成为了车载自组网中的重大挑战之一。目前,在车载自组网中使用的 路由协议大致可以分为3类:基于拓扑的路由协议,基于位置的路由 协议,基于地图的路由协议。其中,基于位置的路由协议由于不需要 路由表或存储路径,每个节点仅需要获知邻居节点和目的节点的位置 信息,就可以决定下一跳的节点,大大降低了维护网络拓扑信息的开 销,能够更好的适应车载网络的拓扑结构的变化,因此,在车载网络 中基于位置的路由协议使用的也最广泛。

无状态贪婪周边路由(GreedyPerimeterstatelessRouting, 简称GPSR)协议是经典的基于位置的路由协议。按照GPSR协议,当 源节点需要向目的节点发送数据时,先采用贪婪转发模式,在所有自 己的邻居节点中寻找一个距离目的节点最近的节点作为数据的下一 跳,然后将数据传送给该邻居节点。下一跳节点如果不是目的节点, 下一跳节点也遵循同样的方法来继续寻找下一跳,该过程一直重复迸 行,直到数据到达目的节点为止。当出现没有比该节点更接近目的节 点的节点,但该节点的无线范围不能直接将数据发送到目的节点的情 况时,数据无法传输,GPSR协议会改为周边转发模式,根据右手法 则沿其他可达节点继续传输数据来解决这种情况。但是这样增加了节 点的跳数,增加了路由开销,加大了数据包传输的延迟时间,而且在 节点密度比较稀疏的情况下,GPSR不能保证存在可通信的节点实施 周边转发。

目前,有一些改进的路由协议,通过结合一些可以从汽车获取 的信息,例如位置信息、电子地图信息、计划行驶路径等,使用这些 信息能够改善路由机制的性能,但是,这种方式对汽车本身能够提供 的信息具有很强的依赖性,并且这些信息无法在不同区域的汽车之间 传递。也有一些路由协议,使用移动蜂窝网络为VANET提供备用链接, 当通过VANET无法将信息传送给目的节点时,借助蜂窝网络进行传 输,这种方式占用了蜂窝网络的网络资源。

因此,提供一种链路中断率较低、传输效率较高、占用蜂窝网 络资源较小的车载自组网路由方法是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种路由方法、路由模块、车载终端和车载自组网 路由系统,可有效降低数据传递过程中的链路中断率和对蜂窝网络资 源的占用率,同时还能提高数据传输效率。

为实现上述目的,本发明提供了一种路由方法,用于在车载自 组网中提供路由策略,包括:

判断当前节点的邻居节点中是否存在目的节点,所述邻居节点 为与所述当前节点的处于相同街道且与所述当前节点之间的距离小 于所述当前节点的最大通信距离的节点;

若判断出所述当前节点的所述邻居节点中存在所述目的节点 时,则将所述当前节点的数据包发送给所述目的节点;

若判断出所述当前节点的邻居节点中不存在所述目的节点时, 则判断是否存在所述邻居节点与所述目的节点之间的距离小于所述 当前节点与所述目的节点之间的距离;

若判断出存在所述邻居节点与目的节点之间的距离小于所述当 前节点与所述目的节点之间的距离时,则选取与所述目的节点之间的 距离最小的一个邻居节点作为下一跳节点,并以所述下一跳节点作为 当前节点,重新执行所述判断当前节点的邻居节点中是否存在目的节 点的步骤;

若判断出不存在所述邻居节点与目的节点之间的距离小于所述 当前节点与所述目的节点之间的距离时,则判断是否存在所述当前节 点的相邻街道节点与目的节点之间的距离小于所述当前节点与所述 目的节点之间的距离,所述相邻街道节点为与所述当前节点所处的街 道相交叉的街道上的节点;

若判断出存在所述相邻街道节点与目的节点之间的距离小于所 述当前节点与所述目的节点之间的距离时,则采用Dijkstra算法选 取下一跳街道;

基于贪婪算法从下一跳街道中选取下一跳节点,并以所述下一 跳节点作为当前节点,重新执行所述判断当前节点的邻居节点中是否 存在目的节点的步骤。

可选地,若判断出不存在所述相邻街道节点与目的节点之间的 距离小于所述当前节点与所述目的节点之间的距离时,则将所述当前 节点的数据包缓存。

可选地,在所述当前节点将数据包缓存的步骤之后,还包括:

判断所述当前节点缓存所述数据包的总时间是否超过第一预设 时间;

若判断出所述当前节点缓存所述数据包的时间超过第一预设时 间时,则将所述当前节点缓存的所述数据包丢弃;

若判断出所述当前节点缓存所述数据包的时间没有第一超过预 设时间时,则判断所述当前节点是否存在邻居节点;

若判断出所述当前节点存在邻居节点时,则重新执行所述判断 当前节点的邻居节点中是否存在目的节点的步骤;

若判断出所述当前节点不存在邻居节点时,则经过第二预设时 间后重新执行所述判断所述当前节点缓存所述数据包的总时间是否 超过所述第一预设时间的步骤。

为实现上述目的,本发明还提供了一种路由模块,用于在车载 自组网中提供路由策略,包括:

第一判断单元,用于在当前节点接收到数据包后,判断当前节 点的邻居节点中是否存在目的节点,所述邻居节点为与所述当前节点 的处于相同街道且与所述当前节点之间的距离小于所述当前节点的 最大通信距离的节点;

发送单元,用于在所述第一判断单元判断出所述当前节点的所 述邻居节点中存在所述目的节点时,则将所述当前节点的数据包发送 给所述目的节点;

第二判断单元,用于在所述第一判断单元判断出所述当前节点 的邻居节点中不存在所述目的节点时,则判断是否存在所述邻居节点 与所述目的节点之间的距离小于所述当前节点与所述目的节点之间 的距离;

第一选取单元,用于在所述第二判断单元判断出存在所述邻居 节点与目的节点之间的距离小于所述当前节点与所述目的节点之间 的距离时,则选取与所述目的节点之间的距离最小的一个邻居节点作 为下一跳节点;

第三判断单元,用于在所述第二判断单元判断出不存在所述邻 居节点与目的节点之间的距离小于所述当前节点与所述目的节点之 间的距离时,则判断是否存在所述当前节点的相邻街道节点与目的节 点之间的距离小于所述当前节点与所述目的节点之间的距离,所述相 邻街道节点为与所述当前节点所处的街道相交叉的街道上的节点;

第二选取单元,用于在所述第三判断单元判断出存在所述相邻 街道节点与目的节点之间的距离小于所述当前节点与所述目的节点 之间的距离时,则采用Dijkstra算法选取出下一跳街道;

第三选取单元,用于基于贪婪算法从下一跳街道中选取出下一 跳节点;

所述发送单元还用于在所述第一选取单元或所述第三选取单元 选取出所述下一跳节点时,将所述当前节点的数据包发送给所述下一 跳节点。

可选地,还包括:

缓存单元,用于在所述第三判断单元判断出不存在所述相邻街 道节点与目的节点之间的距离小于所述当前节点与所述目的节点之 间的距离时,则将所述当前节点的数据包缓存。

可选地,还包括:

第四判断单元,用于判断所述缓存单元缓存所述数据包的总时 间是否超过第一预设时间;

第五判断单元,用于在所述第四判断单元判断出所述当前节点 缓存所述数据包的时间没有第一超过预设时间时,则判断所述当前节 点是否存在邻居节点;

所述第一判断单元还用于在所述第五判断单元在判断出所述当 前节点存在邻居节点时,则执行判断所述当前节点的邻居节点中是否 存在目的节点的步骤。

所述缓存单元还用于在所述第四判断单元判断出所述当前节点 缓存所述数据包的时间超过第一预设时间时,则将缓存的所述数据包 丢弃。

为实现上述目的,本发明还提供了一种车载终端,包括:路由 模块,所述路由模块采用上述的路由模块。

可选地,还包括:

信息读取模块,用于周期性的读取车辆自身的节点信息,所述 节点信息包括:车辆身份标识、车辆位置信息和车辆所处街道标识;

无线通信模块,用于将车辆自身的所述节点信息上传至网络侧 设备,并接收所述网络侧设备广播的其他车辆的节点信息;

所述路由模块根据所述车辆自身的节点信息、所述其他车辆的 节点信息和目的节点的节点信息制定路由策略。

可选地,还包括:

信息存储模块,用于存储所述信息读取模块获取的所述车辆自 身的节点信息和所述无线通信模块接收到的所述其他车辆的节点信 息,以及从所述数据包的包头中解析出所述目的节点的节点信息。

为实现上述目的,本发明还提供了一种车载自组网路由系统, 包括:车载终端,所述车载终端采用上述车载终端。

可选地,还包括:网络侧设备,所述网络侧设备包括:

车辆信息存储模块,用于存储所覆盖范围内所有车辆上报的节 点信息,并周期性更新;

多媒体广播多播业务模块,用于周期性广播车辆信息存储模块 中的全部节点信息。

本发明具有以下有益效果:

本发明提供了一种路由方法、路由模块、车载终端和车载自组 网路由系统,其中该路由方法先通过判断当前节点的邻居节点中是否 存在目的节点,并当在判断结果为“否”时根据贪婪算法判断邻居节 点中是否存在合适的下一跳节点,此时若判断出邻居节点中不存在合 适的下一跳节点时,则根据贪婪算法来判断相邻街道节点中是否存在 合适的下一跳节点,并在当判断出相邻街道节点中存在下一跳节点 时,再通过Dijkstra算法和贪婪算法选取出下一跳节点。本发明提 供的路由方法可有效降低数据传递过程中的链路中断率和提高数据 传输效率。更重要地是,在利用本发明提供的路由方法进行数据传递 时,数据包传递仅仅通过VANET网络完成,从而可降低对蜂窝网络资 源的占用率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种路由方法的流程图;

图2为本发明实施例二提供的一种路由方法的流程图;

图3为本发明实施例三提供的一种路由模块的结构框图;

图4为本发明实施例四提供的一种路由模块的结构框图;

图5为本发明实施例五提供的一种车载终端的结构框图;

图6为车载终端与网络侧设备交互时的示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结 合附图对本发明提供的一种路由方法、路由模块、车载终端和车载自 组网路由系统进行详细描述。

为了更好的理解本发明,在此先对若干技术术语进行说明。本 发明中所谓“节点”,指的是用于进行数据传递的车辆,每个车辆在 车载自组网中均具备相应的节点信息,该节点信息至少包括:车辆身 份标识、车辆位置信息和车辆所处街道标识,其中车辆身份标识是表 征相应车辆的唯一身份标识,车辆位置信息表示车辆所处的具体位 置,车辆所处街道标识表示车辆所处街道的编号。所谓“源节点”, 指的是数据包发送的起始车辆,也是生成数据包的车辆。所谓“目的 节点”,指的是需要将数据包最终送达的目的车辆。所谓“当前节点”, 指的是数据包在传递过程中,数据包当前所在的车辆(可以是源节 点)。所谓“下一跳节点”,指的是数据包进行一跳之后到达的车辆。 所谓“邻居节点”,指的是与当前节点的处于相同街道且与当前节点 之间的距离小于当前节点的最大通信距离(位于数据包当前所在车辆 通信范围之内)的车辆,其中两辆车之间的距离可以根据两辆车对应 的车辆位置信息计算得出。所谓“相邻街道节点”,指的是与当前节 点所在街道相交叉的街道上的车辆。

此外,本领域技术人员应该知晓的是,当车载自组网中某源节 点需要向目的节点发送数据包时,源节点首先会向网络侧设备发出目 的节点信息查询请求,以查询目的节点的节点信息,网络侧将目的节 点信息反馈给源节点,源节点接收并存储目的节点的节点信息,并将 目的节点的信息封装到待传递数据包的包头中。此后,可以开始进行 基于车载自组网的数据传递。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种路由方法的流程图,如图1 所示,该路由方法适用于车载自组网,该路由方法包括:

步骤S1、判断当前节点的邻居节点中是否存在目的节点。

在步骤S1中,首先,可以根据在当前节点中预先存储的车载自 组网中其他节点的车辆位置信息,计算与当前节点具备相同的车辆所 处街道标识的各节点(与当前节点处于相同街道)到当前节点之间的 距离,并将其中距离小于当前节点的最大通信距离的节点标记为邻居 节点;然后,通过比较预先存储的各邻居节点的车辆身份标识与目的 节点的车辆身份标识是否相同。

若比较出存在邻居节点的车辆身份标识与目的节点的车辆身份 标识相同时,则判断出当前节点的邻居节点中存在目的节点,且与目 的节点的车辆身份标识相同的邻居节点即为目的节点,此时执行步骤 S2。若比较出存在邻居节点的车辆身份标识与目的节点的车辆身份标 识相同时,则判断出当前节点的邻居节点中不存在目的节点,此时执 行步骤S3。

需要说明的是,车载自组网中各节点如何获取其他车辆位置信 息的过程,将在后续内容中进行描述。

步骤S2、将当前节点的数据包发送给目的节点。

步骤S3、判断是否存在邻居节点与目的节点之间的距离小于当 前节点与目的节点之间的距离。

在步骤S3中,首先,根据预先存储的车载自组网中各节点的车 辆位置信息,分别计算当前节点、各邻居节点到目的节点的距离。然 后将各邻居节点到目的节点的距离与当前节点到目的节点的距离进 行比较,若存在至少一个邻居节点到目的节点的距离小于当前节点到 目的节点的距离时,则认为邻居节点中有符合贪婪转发条件的节点, 此时执行步骤S4。若不存在邻居节点到目的节点的距离小于当前节 点到目的节点的距离,则认为邻居节点中没有符合贪婪转发条件的节 点,此时执行步骤S5。

需要说明的是,本发明中的贪婪转发规则为从备取的所有节点 中选取离目的节点最进近的节点作为下一跳节点。

步骤S4、选取与目的节点之间的距离最小的一个邻居节点作为 下一跳节点。

在步骤S4中,可以通过对上述步骤S3中计算出的各邻居节点 到目的节点的距离进行排序,并从中选取与目的节点之间的距离最小 的一个邻居节点作为下一跳节点。此时,将数据包传递至下一跳节点, 并重新执行上述步骤S1。

步骤S5、判断是否存在当前节点的相邻街道节点与目的节点之 间的距离小于当前节点与目的节点之间的距离。

在步骤S5中,首先,可以根据在当前节点中预先存储的车载自 组网中其他节点的车辆所处街道标识和当前节点对应的车辆所处街 道标识,识别出当前节点的相邻街道节点;然后,计算各相邻街道节 点、当前节点到目的节点之间的距离;然后,将各邻居节点到目的节 点的距离与当前节点到目的节点的距离进行比较,若存在至少一个相 邻街道节点到目的节点的距离小于当前节点到目的节点的距离时,则 认为相邻街道节点中有符合贪婪转发条件的节点,此时执行步骤S6。 若不存在相邻街道节点到目的节点的距离小于当前节点到目的节点 的距离时,则认为目前没有合适的下一跳节点,此时数据不进行传递, 数据传递链路中断。

步骤S6、采用Dijkstra算法选取下一跳街道。

其中,Dijkstra算法是经典的最短路径算法,用于计算有向图 中从一个顶点到其余各顶点的最短路径。在步骤S6中,根据街道实 际路况生成有向图,其中,可以将街道交叉点看作有向图中的顶点, 街道看作路径,当前节点所处街道上的交叉点可看作为源顶点,与目 的节点距离最近的道路交叉点作为目的顶点。其中,各相邻街道(有 向图中称为相邻路径)的权值等于相应街道长度与该街道上节点数量 (街道上的节点数量可基于车辆所处街道标识来进行统计获得)之比 (若该相邻街道上节点数量为0,则对应权值为无穷大),各非相邻 街道(有向图中称为非相邻路径)的权值等于相应街道长度。用 Dijkstra算法能够计算出从源顶点到目的顶点所有路由路径中,路 径权值之和最小的那条路由路径,从而可以确定出下一跳节点所处的 街道(相邻街道),即确定了下一跳街道。由于相邻路径的权值既考 虑了街道长度,又考虑了街道上的节点数量,从而能够保证选择的路 径车辆密度相对较大,并且传输距离也相对较短。因此可降低由于缺 少中间转发车辆造成链路中断概率,同时也能尽量降低传输时延,提 高了传输效率。

步骤S7、基于贪婪算法从下一跳街道中选取下一跳节点。

在步骤S7中,计算步骤S6所选择出的下一跳街道上的各相邻 街道节点到目的节点的距离,并进行排序,从中选取与目的节点之间 的距离最小的一个相邻街道节点作为下一跳节点。此时,将数据包传 递至下一跳节点,并重新执行上述步骤S1。

本发明实施例一提供了一种路由方法,该路由方法可有效降低 数据传递过程中的链路中断率和提高数据传输效率。更重要地是,在 利用本实施例提供的路由方法进行数据传递时,数据包传递仅仅通过 VANET网络完成,从而可降低对蜂窝网络资源的占用率。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种路由方法的流程图,如图2 所示,本实施例提供的路由方法包括图1所示路由方法中的步骤S1~ 步骤S7,由于步骤S1~步骤S7已在上文进行了详细描述,在此不再 赘述。下面仅对步骤S8~步骤S11进行详细描述。

具体地,与上述实施例一中不同的是,在本实施例提供的路由 方法,当步骤S5中判断出不存在相邻街道节点到目的节点的距离小 于当前节点到目的节点的距离时,则执行步骤S8。

步骤S8、将当前节点的数据包缓存。

在步骤S8中,数据包没有立刻被立刻丢弃,而是将通过当前节 点中相应的缓存单元进行了缓存。

步骤S9、判断当前节点缓存数据包的总时间是否超过第一预设 时间。

在步骤S9中,通过相应的计时单元对缓存单元缓存数据包的时 长进行计时,当判断出当前节点缓存数据包的总时间没有超过第一预 设时间时,则执行步骤S10;若判断出当前节点缓存数据包的总时间 超过第一预设时间,则执行步骤S11。

步骤S10、判断当前节点是否存在邻居节点。

需要说明的是,在当前节点对数据包进行缓存的过程中,随着 车载自组网中车辆的移动,对应的节点的节点信息(至少是车辆位置 信息)会发生变化,则此时可能会出现合适的下一跳节点。因此,在 步骤S10中,通过判断当前节点是否存在邻居节点,可以对车载自组 网中是否存在合适的下一跳节点进行一个初步判断。

若判断当前节点存在邻居节点时,则说明当前车载自组网中可 能出现合适的下一跳节点,此时重新执行步骤S1;若判断当前节点 不存在邻居节点时,则说明当前车载自组网中不存在合适的下一跳节 点,因此可在经过第二预设时间后重新执行步骤S9。

步骤S11、将当前节点缓存的数据包丢弃。

由于当前节点缓存数据包已经经过了一段时间,且一直不存在 下一跳节点,为避免该数据包对整个车载自组网造成负担,则当前节 点将缓存的数据包丢弃,链路中断。

需要说明的是,上述第一预设时间和第二预设时间可以根据实 际需要进行相应的设置。

本发明实施例二提供了一种路由方法,可以有效的提高数据传 输效率和降低对蜂窝网络资源的占用率。此外,与上述实施例一提供 的路由方法相比,由于本实施例提供的路由方法可以在当前节点找不 到下一跳节点时将数据包进行缓存,并在第一预设时间内可以根据车 载自组网中节点的变化不断的寻找下一跳节点,因此在本实施例提供 的路由方法的链路中断概率更低。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种路由模块的结构框图,如图3 所示,该路由模块用于执行上述实施例一提供的路由方法,该路由模 块包括:第一判断单元1、发送单元2、第二判断单元3、第一选取 单元4、第三判断单元5、第二选取单元6和第三选取单元7。

其中,第一判断单元1用于在当前节点接收到数据包后,判断 当前节点的邻居节点中是否存在目的节点。可选地,第一判断单元1 包括:第一比较子单元和第一判断子单元。其中,第一比较子单元用 于通过比较各邻居节点的车辆身份标识与目的节点的车辆身份标识 是否相同。第一比较子单元用于当第一比较子单元比较出存在邻居节 点的车辆身份标识与目的节点的车辆身份标识相同时,则判断出与目 的节点的车辆身份标识相同的邻居节点为目的节点;以及当第一比较 子单元比较出不存在邻居节点的车辆身份标识与目的节点的车辆身 份标识相同时,判断邻居节点中不存在目的节点。

发送单元2用于若第一判断单元1判断出当前节点的邻居节点 中存在目的节点时,则将当前节点的数据包发送给目的节点。此外, 该发送单元2还用于在第一选取单元4或第三选取单元7选取出下一 跳节点时,将当前节点的数据包发送给下一跳节点。需要说明的是, 本实施例中的发送单元2可以独立于路由模块之外而单独存在,

第二判断单元3用于在第一判断单元1判断出当前节点的邻居 节点中不存在目的节点时,则判断是否存在邻居节点与目的节点之间 的距离小于当前节点与目的节点之间的距离。具体地,第二判断单元 3根据预先存储的车载自组网中各节点的车辆位置信息,分别计算当 前节点、各邻居节点到目的节点的距离,并将各邻居节点到目的节点 的距离分别与当前节点到目的节点的距离进行比较。

第一选取单元4用于在第二判断单元3判断出存在邻居节点与 目的节点之间的距离小于当前节点与目的节点之间的距离时,则选取 与目的节点之间的距离最小的一个邻居节点作为下一跳节点。具体 地,第一选取单元4通过第二判断单元3中计算出的各邻居节点到目 的节点的距离进行排序,并从中选取与目的节点之间的距离最小的一 个邻居节点作为下一跳节点。

第三判断单元5用于在第二判断单元3判断出不存在邻居节点 与目的节点之间的距离小于当前节点与目的节点之间的距离时,则判 断是否存在当前节点的相邻街道节点与目的节点之间的距离小于当 前节点与目的节点之间的距离。具体地,第三判断单元5根据预先存 储的车载自组网中各节点的车辆位置信息,分别计算当前节点、各相 邻街道节点到目的节点的距离,并将相邻街道节点到目的节点的距离 分别与当前节点到目的节点的距离进行比较。

第二选取单元6用于在第三判断单元5判断出存在相邻街道节 点与目的节点之间的距离小于当前节点与目的节点之间的距离时,则 采用Dijkstra算法选取出下一跳街道。对于Dijkstra算法的描述可 参见前述相应内容,此处不再赘述。

第三选取单元7用于基于贪婪算法从下一跳街道中选取出下一 跳节点。具体地,第三选取单元7根据预先存储的车载自组网中各节 点的车辆位置信息,计算第二选取单元6所选取出的下一跳街道上的 各相邻街道节点到目的节点的距离,并进行排序,再从中选取与目的 节点之间的距离最小的一个相邻街道节点作为下一跳节点。

需要说明的是,本实施例中的第一判断单元1用于执行上述实 施例一中的步骤S1,发送单元2用于执行上述实施例一中的步骤S2、 第二判断单元3用于执行上述实施例一中的步骤S3,第一选取单元4 用于执行上述实施例一中的步骤S4,第三判断单元5用于执行上述 实施例一中的步骤S5,第二选取单元6用于执行上述实施例一中的 步骤S6,第三选取单元7用于执行上述实施例一中的步骤S7。对于 本实施例中各单元之间的关系和具体执行过程,可参见上述实施例一 中对步骤S1~步骤S7的相应描述,此处不再赘述。

本发明实施例三提供了一种路由模块,该路由模块可有效降低 数据传递过程中的链路中断率和提高数据传输效率。更重要地是,在 基于本实施例提供的路由模块进行数据传递时,数据包传递仅仅通过 VANET网络完成,从而可降低对蜂窝网络资源的占用率。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种路由模块的结构框图,如图4 所示,该路由模块用于执行上述实施例二提供的路由方法,该路由模 块除了包括上述实施例三中的第一判断单元1、发送单元2、第二判 断单元3、第一选取单元4、第三判断单元5、第二选取单元6和第 三选取单元7之外,还包括:缓存单元8、第四判断单元9和第五判 断单元10。

其中,缓存单元8用于在第三判断单元5判断出不存在相邻街 道节点与目的节点之间的距离小于当前节点与目的节点之间的距离 时,则将当前节点的数据包缓存。以及,在第四单元判断出缓存单元 8缓存数据包的总时间超过第一预设时间时,将缓存的数据包丢弃。

第四判断单元9用于判断缓存单元8缓存数据包的总时间是否 超过第一预设时间。具体地,通过在路由模块中设置一计时单元,该 计时单元在数据包被缓存时开始计时,对缓存单元8缓存数据包进行 计时,以供第四判断单元9判断该数据包在当前节点中的缓存总时间 是否超过第一预设时间。其中,该第一预设时间可以根据实际需求进 行相应设置。

第五判断单元10用于在第四判断单元9判断出当前节点缓存数 据包的时间没有第一超过预设时间时,则判断当前节点是否存在邻居 节点。其中,当第五判断单元10判断出当前节点存在邻居节点时, 则第一判断单元1重新执行判断当前节点的邻居节点中是否存在目 的节点的步骤;当第五判断单元10判断出当前节点不存在邻居节点 时,则第四判断单元9重新执行判断缓存单元8缓存数据包的总时间 是否超过第一预设时间的步骤。

需要说明的是,本实施例中的缓存单元8用于执行上述实施例 二中的步骤S8和步骤S11,第四判断单元9用于执行上述实施例二 中的步骤S9,第五判断单元10用于执行上述实施例中的步骤S10。 对于本实施例中各单元之间的关系和具体执行过程,可参见上述实施 例二中对步骤S1~步骤S11的相应描述,此处不再赘述。

本发明实施例四提供了一种路由模块,可以有效的提高数据传 输效率和降低对蜂窝网络资源的占用率。此外,与上述实施例三提供 的路由模块相比,由于本实施例提供的路由模块可以在当前节点找不 到下一跳节点时将数据包进行缓存,并在第一预设时间内可以根据车 载自组网中节点的变化不断的寻找下一跳节点,因此在本实施例提供 的路由模块对应路由方法的链路中断概率更低。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种车载终端的结构框图,图6 为车载终端与网络侧设备交互时的示意图,如图5和图6所示,该车 载终端包括:路由模块14,其中该路由模块采用上述实施例三或实 施例四中的路由模块14,具体内容可参见上述实施例三和实施例四 中的描述,此处不再赘述。

为使得车载自组网中各车辆能够自动获取到其自身和其他车辆 的节点信息,该车载终端还包括:信息读取模块13、无线通信模块 12和信息存储模块11。

其中,信息读取模块13与对应车辆中的GPS、OBU等车载设备 连接,用于周期性的读取车辆自身的节点信息,其中,该节点信息包 括:车辆身份标识、车辆位置信息和车辆所处街道标识。

无线通信模块12用于将车辆自身的节点信息上传至网络侧设 备。需要说明的是,在网络侧设备中设置有车辆信息存储模块15和 多媒体广播多播业务(MultimediaBroadcastMulticastService, 简称MBMS)模块16。其中,车辆信息存储模块15用于存储所覆盖范 围内所有车辆上报的节点信息,并周期性更新,如果某车辆的节点信 息在超过更新周期时间内未更新,则认为该车辆已移动出该网络侧设 备对应的网络覆盖范围,数据失效,将该车辆的节点信息删除;MBMS 模块16可周期性广播车辆信息存储模块15中的全部节点信息。此时, 无线通信模块还可以接收网络侧设备广播的其他车辆的节点信息。

需要说明的是,上述实施例三和实施例四中的发送单元功能可 以通过该无线通信模12块来实现,以供车辆之间进行数据通信,此 时无需在路由模块14中设置发送单元。

信息存储模块11用于存储信息读取模块13获取的车辆自身的 节点信息和无线通信模块12接收到的其他车辆的节点信息。同时, 该信息存储模块11还可以存储数据包以及数据包的包头中解析出目 的节点的节点信息。

路由模块14根据信息存储模块11中存储的车载自组网中各车 辆的节点信息(包括自身车辆和其他车辆的节点信息)和目的节点的 节点信息作为数据基础,并采用上述实施例一或实施例二的路由方法 来制定路由策略。

本发明实施例五提供了一种车载终端,该车载终端可以自动为 所处车载自组网中各车辆的节点信息,并通过路由模块执行相应的路 由策略,从而可有效降低数据传递过程中的链路中断率和对蜂窝网络 资源的占用率,同时还能提高数据传输效率。

实施例六

本发明实施例六提供了一种车载自组网路由系统,该车载自组 网路由系统包括:车载终端,其中该车载终端采用上述实施例五中的 车载终端,具体内容可参见上述实施例五中的描述。

需要说明的是,在实际车载自组网路由系统中,其可由若干个 车载终端和至少一个网络侧设备构成,对于该网络侧设备的具体结构 可参见上述实施例五中的相应内容,此处不再赘述。

本发明实施例六提供了一种车载自组网路由系统,该车载自组 网路由系统具备较低的链路中断率和较高的数据传输效率。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而 采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的 普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做 出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

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