[发明专利]用于车辆通信的方法、系统和装置

权利要求书

1.一种在车辆自组织网络(VANET)中的节点之间建立和维持车辆通信的方法，所述车辆自组织网络根据媒体访问控制(“MAC”)协议建立，所述MAC协议具有将周期性时长划分为多个索引时隙的时分方案，所述方法针对VANET的两跳邻域中的多个节点中的每个节点，包括：

在本地节点处接收来自外部时间参考信号源的无线的时间参考信号，所述时间参考信号提供有按照参考时长分隔的连串的定时标记；

使用包含在所述外部时间参考信号中的所述连串的定时标记测量本地节点的机载时钟计数器与外部参考时钟之间的时钟偏差；

在接收到定时标记时，

将所述时分方案的预先选择的时隙同步至所接收的定时标记，通过将参考时长中累积的时钟偏差除以参考时长中索引时隙的数量来计算每个时隙的时钟偏差，并通过计算出的每个时隙的时钟偏差来调整参考时长中每个索引时隙的时间长度以补偿时钟偏差；以及

在本地节点处选择所述时分方案的至少一个索引时隙用于消息广播；在所述周期性时长期间以及直到在本地节点处接收到后续的定时标记时，验证至少一个被选择的时隙未被本地节点的邻域中的任何其他节点选中，如果至少一个被选择的时隙中存在任意一个时隙被任何其他节点占用，则对被占用的时隙取消选择，并选择不同的时隙以分配至本地节点；

在至少一个被选择的时隙中发送本地节点的一个或多个消息，所述一个或多个消息包括本地节点的一跳邻域的时隙选择信息和节点标识；以及

在未分配至本地节点的索引时隙中接收来自所述邻域中所有其他节点的消息。

2.根据权利要求1所述的方法，在每个节点处，还包括：

检测本地节点的死锁状况，

在检测到所述死锁状况时，对分配至本地节点的所有的被选择的时隙取消选择，选择未被本地节点和任何其他节点选择的与每个被取消选择的时隙不同的时隙。

3.根据权利要求1所述的方法，在每个节点处，还包括：

利用所述机载时钟计数器测量预先选择的时长的已经过时间；

利用所述定时标记测量多个参考时长的已经过参考时间，所述已经过参考时间标称地等于所述预先选择的时长；以及

根据所述已经过时间与所述已经过参考时间之间的差值计算时间偏差。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时分方案将所述周期性时长划分为第一整数个时间帧，并将每个时间帧划分为第二整数个时隙，其中第一时间帧的第一时隙被同步至所接收的定时标记。

5.根据权利要求4所述的方法，在每个节点处，还包括：

至少在一个时间帧中，从接收自所有其他节点的消息中识别一组未被占用的时隙，所述未被占用的时隙由未被任何节点选中的时隙组成，

其中，从所述一组未被占用的时隙中选择至少一个时隙用于消息广播。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部时间参考信号是由GPS(全球定位系统)卫星在其GPS信号中提供的时间信号，所述连串的定时标记是所述GPS的时间信号的1PPS(每秒一脉冲)脉冲边沿。

7.根据权利要求6所述的方法，在每个节点处，还包括：

从所述GPS信号中提取位置信息和速度信息；

将本地节点的所述位置信息和所述速度信息加入至本地节点的所述一个或多个消息中用于广播；以及

在至少一个被选择的时隙中广播所述位置信息和所述速度信息。

8.根据权利要求7所述的方法，在每个节点处，还包括：

通过将所述位置信息和所述速度信息以及加速度信息加入本地节点的状态信息中来生成所述节点的状态信息；

计算本地节点移动的预测轨迹；以及

根据所有节点的位置信息、速度信息、加速度信息和预测轨迹生成内部安全消息。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在所述内部安全消息预示即将发生险情时生成预警消息；

向本地节点的操作人员传送所述预警消息。