[发明专利]一种车载网络的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络的构建方法，尤其涉及的是一种车载网络的构建方法。

背景技术

车载自组网由于其实用性已经受到广泛关注，成为研究的热点。随着车载网的不断成熟和发展，它已成为未来发展的必然趋势。

实现车载网络首先需要解决的关键问题就是如何构建车载网络体系结构，使路由功耗更少，延迟更短。

目前现有的移动自组网构建方法应用到车载网络中还存在一些问题，主要原因为如下：

1）现有构建方法的通信代价加大，随着节点数量成正比增长，因此可能使车载网陷入瘫痪；

2）现有构建方法的控制信息数据包开销较大，因为车载网络移动节点速度较快，因此数据包数量较大时，可能导致大量的数据包丢失，从而因此通信中断。

因此需要提出一种开销低，稳定性好的车载网络构建方法。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种车载网络的构建方法。

技术方案：本发明公开了一种车载网络的构建方法，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。

通过上述车载网络构建方法，可以有效地减小车载网络构建过程中的通信开销，因为是在同一条道路且同一个方向行驶的车辆构建为簇和线性结构，因此车载网络的体系结构更稳定。

本发明所述方法中，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（即汽车节点行驶方向为0度，左右各为负正180度）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；

其中，相对角度以行驶方向为基准，行驶方向代表0度，左右各为负正180度。

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；

其中，相对角度以行驶方向为基准，行驶方向代表0度，左右各为负正180度。

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。

通过上述簇和线性结构的构建方法，实现了簇首节点的最小化，也实现了线性结构中节点的最小化，从而降低了车载网通信代价，也提高了车载网络的稳定性，降低了车载网路由代价，确保了路由的正确性和连续性。