[发明专利]一种基于车载网的道路安全信息传输方法

权利要求书

1.一种基于车载网的道路安全信息传输方法，其特征在于，所述车载网包括基站和车辆节点；车辆节点内配置一个以上的传感设备，能够采集车辆本身以及外界的数据；每个基站的地理坐标具有唯一性；车辆节点通过自己当前的地理坐标和基站的地理坐标能够计算出与每个基站的距离，一个基站与一个以上的车辆节点构成一个子网，一个子网内的车辆节点距离该子网的基站的距离最小，即一个子网内的车辆节点与基站的距离小于该车辆节点与其他基站的距离，一个子网的车辆节点通过该基站进行通信，车辆节点与相同子网内的基站一跳或者多跳可达；基站之间能够彼此通信；

车辆节点和基站由一个地址唯一标识，一个地址包括两个部分，一个部分是2i比特的地理坐标，另一个部分是j比特的硬件ID，如果地址值为2^2i+j，则所述地址为广播地址；

所述车载网内传输的数据分为道路安全数据和一般数据，一般数据由一个数据ID唯一标识，道路安全数据与地理位置相关，由二元组<数据ID，地理坐标>唯一标识，道路安全数据的数据ID的取值范围为[1,s1]，s1为大于1的正整数；一般数据的数据ID取值范围为[s1+1,s2]；s2为大于s1+1的正整数；

车辆节点和基站定期广播信标消息；车辆节点通过信标消息获取道路安全数据；车辆节点通过信标消息获取邻居节点的最新地理坐标，从而实现路由建立；

在车辆节点V1当前的地理坐标为(xv1,yv1)，且位于子网U1内的条件下，如果它想请求N种道路安全数据，每种道路安全数据由二元组<CID_i，(x_i，y_i)>唯一标识，i为自然数且满足1≤i≤N，CID_i为该种道路安全数据的数据ID，(x_i，y_i)为与该种道路安全数据相关的地理位置，N种道路安全数据的地理坐标均位于子网U1内，那么车辆节点V1通过下述过程获取N种道路安全数据：

步骤101：开始；

步骤102：对于N种道路安全数据中的每一种数据，车辆节点V1创建一个三元组<数据ID，数据的地理坐标，请求者的地理坐标>，其中，数据ID为该种道路安全数据的数据ID，数据的地理坐标为该种道路安全数据的数据地理坐标，请求者的地理坐标为(xv1,yv1)；随机产生一个序列号n1，在车辆节点V1广播的下一个信标消息中，负载为序列号n1和N个三元组，源地址为车辆节点V1自己的地址，目的地址为广播地址；

步骤103：如果接收到信标消息的为基站，或者接收到信标消息的为车辆节点且该车辆节点不满足条件1，则执行步骤104，否则执行步骤105；

条件1：车辆节点的地理坐标与信标消息中的三元组中的数据地理坐标属于相同的子网；

步骤104：接收到信标消息的基站或者车辆节点丢弃该信标消息，执行步骤116；

步骤105：如果接收到信标消息的车辆节点能够提供信标消息负载中至少一个三元组所标识的道路安全数据，则执行步骤106，否则执行步骤108；

步骤106：车辆节点保存时间T内接收到的所有具有不同序列号且满足条件1的信标消息，同时保存所有发送信标消息的邻居车辆节点或者基站的当前地理坐标，时间T为车辆节点发送上一个信标消息和下一个信标消息的时间间隔；对于车辆节点能够提供的每个三元组执行下述操作：构建一个四元组<数据ID，数据的地理坐标，数据值，请求者的地理坐标>，其中，数据ID、数据的地理坐标和请求者的地理坐标的值均为该三元组中的数据ID、数据的地理坐标和请求者的地理坐标，数据值为该三元组中的数据ID、数据的地理坐标所标识的道路安全数据值，然后用该四元组取代该三元组；

步骤107：车辆节点对于所有接收到的信标消息中的四元组执行并操作，然后查看并集合中的每个四元组，如果该车辆节点与该四元组中的请求者的地理坐标的距离大于发送负载为该四元组的信标消息的邻居车辆节点与该四元组中的请求者的地理坐标的距离，该车辆节点则从并集合中删除该四元组；车辆节点对于所有接收到的信标消息中的三元组执行并操作，然后查看并集合中的每个三元组，如果该车辆节点与该三元组中的数据地理坐标的距离大于发送负载为该三元组的信标消息的邻居车辆节点与该三元组中的数据地理坐标的距离，该车辆节点则从并集合中删除该三元组；车辆节点随机产生一个序列号n2，在车辆节点广播的下一个信标消息中，负载为序列号n2、三元组并集合和四元组并集合，源地址为自己的地址，目的地址为广播地址，车辆节点发送下一个信标消息后，执行步骤103；

步骤108：判断接收到信标消息的车辆节点是否为信标消息负载中至少一个三元组所标识的请求者，是则执行步骤112，否则执行步骤109；

步骤109：车辆节点保存时间T内接收到的所有具有不同序列号且满足条件1的信标消息，同时保存所有发送信标消息的邻居车辆节点或者基站的当前地理坐标，时间T为车辆节点发送上一个信标消息和下一个信标消息的时间间隔；车辆节点对于所有接收到的信标消息中的三元组执行并操作，然后查看并集合中的每个三元组，如果该车辆节点与该三元组中的数据地理坐标的距离大于发送负载为该三元组的信标消息的邻居车辆节点与该三元组中的数据地理坐标的距离，该车辆节点则从并集合中删除该三元组；车辆节点对于所有接收到的信标消息中的四元组执行并操作，然后查看并集合中的每个四元组，如果该车辆节点与该四元组中的请求者的地理坐标的距离大于发送负载为该四元组的信标消息的邻居车辆节点与该四元组中的请求者的地理坐标的距离，该车辆节点则从并集合中删除该四元组；

步骤110：如果四元组并集合和三元组并集合均为空，则执行步骤116；否则执行步骤111；

步骤111：车辆节点随机产生一个序列号n3，在车辆节点广播的下一个信标消息中，负载为序列号n3、三元组并集合和四元组并集合，源地址为车辆节点自己的地址，目的地址为广播地址，车辆节点发送下一个信标消息后，执行步骤103；

步骤112：如果接收到信标消息的车辆节点至少是信标消息负载中一个三元组所标识的请求者，则执行步骤113，否则执行步骤116；

步骤113：车辆节点保存时间T内接收到的所有具有不同序列号且满足条件1的信标消息，同时保存所有发送信标消息的邻居车辆节点或者基站的当前地理坐标，时间T为车辆节点发送上一个信标消息和下一个信标消息的时间间隔；车辆节点对于所有接收到的信标消息中的三元组执行并操作，然后查看并集合中的每个三元组，如果该车辆节点与该三元组中的数据地理坐标的距离大于发送负载为该三元组的信标消息的邻居车辆节点与该三元组中的数据地理坐标的距离，该车辆节点则从并集合中删除该三元组；车辆节点对于所有接收到的信标消息中的四元组执行并操作，然后对并集合中的每个四元组执行下述操作：如果该四元组中的数据ID、数据地理坐标和请求者地理坐标与自己发送的三元组中的数据ID、数据地理坐标和请求者地理坐标一致，那么该车辆节点保存该四元组中的数据值，然后从并集合中删除该四元组，否则，如果该车辆节点与该四元组中的请求者的地理坐标的距离大于发送负载为该四元组的信标消息的邻居车辆节点与该四元组中的请求者的地理坐标的距离，该车辆节点则从并集合中删除该四元组；

步骤114：如果四元组并集合和三元组并集合均为空，则执行步骤116；否则执行步骤115；

步骤115：车辆节点随机产生一个序列号n4，在车辆节点广播的下一个信标消息中，负载为序列号n4、三元组并集合和四元组并集合，源地址为自己的地址，目的地址为广播地址，车辆节点发送下一个信标消息后，执行步骤103；

步骤116：结束。