[发明专利]一种面向多场景数据交换的车联网层次化模型设计方法

摘要

本发明公开了一种面向多场景数据交换的车联网层次化模型设计方法，属于无线网络通信技术领域。本发明方法以数据传输目的为依据将应用分为安全性应用和非安全性应用，以网络传输特性为依据将网络分为主干子网和移动子网，以节点密度为依据将路由协议分为稀疏模式下和密集模式下的路由协议。根据上层应用传输数据的优先级别、车辆节点同路边节点的分布密度及数据通信所在网络的等级，将车联网系统层次化为多个有区分的数据交换场景，根据不同的场景及应用选择相应的传输协议进行数据进行有区分的转发。该系统实现了安全相关数据高效的、优先的、低延迟的转发，非安全相关数据尽最大努力的交付。

主权项

一种面向多场景数据交换的车联网层次化模型，其特征在于：其包括：应用层、骨干子网、移动子网、传输层、网络层、媒体接入控制层和物理层；其中，应用层的应用包括安全相关应用和非安全相关应用；媒体接入控制层分为采用LTE、WiMAX、3G标准的MAC层、采用IEEE802.11p标准的MAC层和采用IEEE802.11b/g/n标准的MAC层；骨干子网、移动子网、采用LTE、WiMAX、3G的MAC层和采用IEEE802.11p标准的MAC层以及对应物理层组成车载网络体系；传输层、网络层、采用IEEE802.11b/g/n标准的MAC层以及对应物理层组成传统互联网体系；安全相关应用通过骨干子网和/或移动子网进行传输，骨干子网同采用LTE、WiMAX、3G标准的MAC层连接；移动子网均同采用IEEE802.11p标准的MAC层连接，MAC层的底层为物理层；非安全相关应用通过移动子网和/或传统互联网的传输层进行传输，传输层衔接网络层，网络层衔接采用IEEE802.11b/g/n标准的MAC层，MAC层的底层为物理层；骨干子网由基站节点组成，并可以通过基站节点接入到互联网以及移动子网；骨干子网中的基站节点采用的通信技术包括：WiMAX、3G、LTE；移动子网由车载移动节点组成，移动子网内部的节点随车辆运动进行频繁重组，移动子网同骨干子网之间随车辆运动不定时连接或间断；移动子网同骨干子网之间、移动子网内部节点之间通信采用的通信技术包括：IEEE802.11p标准、IEEE802.11b/g/n标准；对于安全相关应用，骨干子网采用有向广播的方式进行数据传输；移动子网则首先根据当前移动子网密度判断当前移动子网处于密集模式还是稀疏模式，如果是处于密集模式，则采用有向广播的方式进行数据传输；如果是处于稀疏模式，则采用多跳转发的路由机制进行数据传输；所述根据当前移动子网密度判断当前移动子网处于密集模式还是稀疏模式的具体方法是：首先，将以发送数据的车载移动节点为圆心，以R为半径的区域设定为当前移动子网，30m≤R≤50m；然后，计算当前移动子网密度，用当前移动子网内的车辆数除以当前移动子网的面积所得到的数值即为移动子网密度即可得到当前移动子网密度，如果当前移动子网密度大于某一人为设定阈值， 则认为当前移动子网处于密集模式；否则，认为其处于稀疏模式；对于非安全相关应用，优先采用传统互联网络进行点到点转发；当传统互联网络不可达时，通过移动子网采用多跳路由机制进行数据转发。