[发明专利]一种基于网络编码的车联网信标广播方法

说明书

本发明公开了一种基于网络编码的车联网信标广播方法，该方法通过选择不同行驶方向的两个合适的信标消息进行编码。本发明的车辆节点通过采样可以估算出邻近节点信标消息的接收概率，再使用编码候选节点收集机制维护两个方向的候选节点权重表。车辆节点在转发时会从这两个权重表中分别选择一个权重最大的信标消息进行异或编码，这样选出的候选编码包是属于不同行驶方向的车辆节点，并且由此产生的编码包有很大的概率能够被解码。

技术领域

本发明涉及一种基于网络编码的车联网信标广播方法，属于网络通讯技术领域。

背景技术

目前，汽车持有量的不断增长，虽然方便了人们的日常出行和生活，但是与此同时交通堵塞和交通事故发生的概率也随着不断增大。早在20世纪80年代末，中国交通事故年死亡人数首次超过5万人，并且一直到2008年，中国大陆地区每年的交通事故死亡人数都高居世界第一。从1998到2009这11年中，中国的交通事故死亡人数大约为108万人，平均每小时有11.3人死于交通事故。世界卫生组织和世界银行联合报告指出，近年来每年大概有120万人死于日常的车辆碰撞事故，他们认为这一数字到2020年可能会达到240万，并且主要的增长将发生在发展中国家。如何改善道路交通安全并且缓解交通压力，是所有国家都面临的重大挑战，为了面对交通堵塞、行车安全等一系列的挑战，人们将目光放在了智能交通系统(Intelligent Transportation System，ITS)上。

智能交通系统是指在交通系统中运用一些先进的技术，优化完善交通系统的信息采集、传输、处理等过程，提高系统的运输效率，改善系统的可靠性、安全性，实现人、车和路的和谐相处。这些技术主要包括计算机技术、人工智能技术、信息处理技术、电子自动控制技术、定位技术、数据通讯技术等。

在智能交通系统(简称：ITS)中如果完全采用路边的基础设施来实现所需的功能，不仅投入的资源和产生的效益不成比例，还会造成资源极大的浪费。

为此，人们提出了车载自组织网络(Vehicular Ad hoc Networks，简称VANETs)的概念。使用VANETs可以改善道路行车安全，科研项目COMESAFETY、SAFESPOT和PReVENT-Intersafe就是期望能够通过VANETs的应用提高道路行车安全。

目前VANETs中的应用可以划分为两个主要的类别：安全应用和增值应用。可以改善道路行车安全的应用归类于安全应用，而剩下的用于提供增值服务的应用归类于增值应用。安全应用能够明显的减少道路交通事故发生的次数，研究表明，如果能够在碰撞发生的半秒钟之前向驾驶人员发出警告，百分之六十的交通事故都是可以避免的。

安全应用在三个主要的场景中可能会发挥比较大的作用：

意外交通事故：当车辆以较高的速度行驶在主干道上时，一般来说驾驶人员没有足够的时间来反应前方车辆突然的动作。在事故发生之后，往往在驾驶人员做出挽救之前，车辆间就已经发生了碰撞。使用安全应用能够在事故发生之前向驾驶人员发出警告，这样驾驶人员就拥有了足够的时间来做出响应。甚至于，有些安全应用能够在一定程度上预测出即将发生的事故，并发出预警来防止事故的发生。

交通路口：交通路口是交通事故的频发地段，因为车辆在通过交通路口时，驾驶人员要同时面对不同方向多条车流的威胁。如果安全应用能够监测路口的所有车辆，并且在预测出可能发生的碰撞时向相关车辆或所有车辆预警，这样就能极大地降低路口交通事故发生的次数。

道路拥塞：安全应用还可以向驾驶人员提供前往其目的地的最佳路径。这可以从根本上减少道路的拥塞，保持交通的畅通无阻。在此基础上，安全应用间接地为减少交通事故的数量做出了贡献。