[发明专利]一种车载网络的构建方法

权利要求书

1.一种车载网络的构建方法，其特征在于，在所述车载网络中设置三种类型的节点：簇首节点、簇内节点及孤立节点，所有节点具有唯一性的ID；

所述孤立节点为既没有标记为簇首节点也没有标记为簇内节点的节点；

所述簇内节点包括簇关联节点和普通簇内节点，所述簇关联节点连接两个簇首节点，实现路由转发功能；簇关联节点只接收簇首节点转发的数据，不接收普通簇内节点发送的信息；普通簇内节点用于数据采集、数据处理以及数据监测，不进行路由转发；

所述簇首节点和簇关联节点的拓扑结构为线性结构，所述车载网络的路由通过所述线性结构实现；

所述车载网络包括一个以上子网，一个子网由多个簇组成；一个子网对应多个簇、簇首节点以及簇关联节点构成的一个线性结构；

所述簇首节点用于实现路由转发，普通簇内节点发送的数据首先发送到本簇簇首节点，簇首节点再将数据路由转发到目的节点；

在同一条道路且同一个方向行驶的车辆标记为一个簇内的簇首节点和簇内节点，其拓扑结构为星型，簇首节点与簇内节点为一跳可达；

簇首节点、簇内节点以及孤立节点定期广播消息，消息负载为节点的类型以及邻居簇首节点或者簇关联节点的个数；节点根据接收到的广播消息计算其它节点与自己的相对位置，即判断是否在同一条道路且同一方向行驶。

2.根据权利要求1所述的一种车载网络的构建方法，其特征在于，当节点进入车载网时，其初始状态设置为孤立节点，如果在设定时间内所述孤立节点没有收到任何簇首节点或簇关联节点的广播消息且其ID值比所有邻居孤立节点的ID值都小，则所述孤立节点根据以下步骤建立簇： 

步骤301：开始；

步骤302：孤立节点将自己标识为簇首节点以及线性结构的开始节点；

步骤303：与簇首节点在同一条道路且同一个方向行驶的孤立节点收到簇首节点广播消息后，将自己标识为簇内节点；

步骤304：簇首节点根据本簇簇内节点广播消息选择与自己相对角度最大且距离最远的簇内节点做为簇关联节点，并向所述簇内节点发送建立簇关联节点消息，同时将所述簇内节点标记为自己的后继节点；

步骤305：簇内节点收到建立簇关联节点消息后，将自己标识为簇关联节点，并将簇首节点标记为自己的前驱节点，同时选择与自己在同一条道路且同一个方向行驶以及相对角度最大且距离最远的孤立节点作为新的簇首节点，并向此孤立节点发送建立簇首节点消息，同时将其标记为自己的后继节点；

步骤306：孤立节点收到建立簇首节点消息后，将自己标识为簇首节点，将簇关联节点标识为自己的前驱节点；

步骤307：簇首节点判断是否有邻居孤立节点，如果是，进行步骤303，否则进行步骤308；

步骤308：结束。

3.根据权利要求1或2所述的一种车载网络的构建方法，其特征在于，如果簇内节点在设定时间内没有收到簇首节点以及其他邻居节点的广播消息，它则判定脱离所在簇，并将自己标记为孤立节点重新加入其他簇或者建立簇。

4.根据权利要求2所述的一种车载网络的构建方法，其特征在于，如果簇关联节点在设定时间内没有收到所在线性结构中前驱节点或者其他邻居节点的广播消息，它则判定脱离所在簇，将自己标记为孤立节点重新加入其他簇或者建立簇；

如果簇关联节点在设定时间内没有收到所在线性结构中后继节点的广播消息但是仍能收到前驱节点的广播消息，则它将自己标记为簇内节点；

如果簇首节点H1在设定时间内没有收到所在线性结构中后继节点A1的广播消息或者后继节点A1已经转变为簇内节点，则它选择新的簇关联节点形成新的线性结构，步骤如下所示：

步骤401：开始

步骤402：簇首节点H1选择在后继节点A1的后继节点H2通信范围内且与自己的相对角度最大并且距离最远的簇内节点A3作为新的簇关联节点，并向簇内节点A3发送新簇关联节点消息，消息负载为后继节点A1的ID值以及后继节点H2的ID值，同时将簇内节点A3标记为自己的后继节点；

步骤403：簇内节点A3收到新簇关联节点消息后，将自己标识为簇关联节点，并将簇首节点H1标记为自己的前驱节点，将后继节点H2标识为自己的后继节点，同时将新簇关联节点消息转发给后继节点H2；

步骤404：后继节点H2收到新簇关联节点消息后，将簇内节点A3作为自己的前驱节点；

步骤405：结束。