[发明专利]一种车载网络中的数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及车载网络技术领域，更具体地，涉及车载网络中的数据传输方法。

背景技术

车载自组织网络(英文全称：Vehicular Ad-hoc Networks，英文简称：VANETs)，也称之为车载网络，作为一项新兴技术，在最近几年得到了迅速发展。它将具有通信能力的设备安装在车辆上，使车辆间能够直接进行相互通信，保证用户能够获得他们所需要的信息，最终构成车辆间开放式的移动网络。近年来，无线通信技术的快速发展如802.11p、LTE-D2D等，也为在车载网络下部署高带宽需求的流媒体服务铺平了道路。

车载网络移动环境会导致网络拓扑频繁改变，一些传统基于IP协议的移动流媒体，都是面向主机为中心(host-centric)的解决方案，它们需要从用户和服务的位置出发，每次获取内容，都需要将数据请求间接映射到内容存放所在的设备位置上，限制了车载网络对移动节点的支持，这与用户仅关心数据内容而非数据载体的需求相违背，由于用户位置的动态变化造成了通信链路的频繁改变，极大的影响了用户体验质量。此外，由于这些传统解决方案需要维护覆盖网络来实现视频分发，产生了额外的通信开销。

信息中心网络(Information-Centric Networking，ICN)作为一种全新的网络架构通过命名内容而不是命名主机的形式来支持高效的内容分发。在ICN中，任何网络单元都可以缓存接收到的内容从而为今后的请求提供服务，这种on-path caching的模式不仅加快了内容在网络中的散播同时还减轻了核心网的压力。在全网缓存的基础上，ICN实现了基于名字而不是主机名的路由方式从而支持内容的就近发现与获取，进一步提高了分发效率。另外，按名字路由的方式还解耦了传统网络中位置与内容绑定所造成了移动性支持不足等问题。由于ICN在内容分发效率以及移动性方面的优势，构建以ICN为架构的车载网络视频共享系统已经成为了车载网络的重要发展趋势。

现有的基于ICN的VANETs解决方案只是简单将传统固网ICN中的缓存与转发策略引入到VANETs中，为了实现快速的资源发现以及扩散，这些策略贪婪的带宽及存储资源使用方式不仅造成了大量的缓存冗余，而且还浪费了宝贵的带宽资源，亟待解决。并且，现有车载网络的数据传输过程是由视频数据请求节点通过网络接口广播兴趣包至所有邻居节点，接收到该兴趣包的节点会重复这一过程直到兴趣包抵达数据提供者，在数据返回的过程中，每个回程转发节点都会将该视频数据保存，直到返回至数据请求节点。由于会持续向邻居节点广播兴趣包，造成数据泛洪，并且回程时每个转发节点都会缓存视频信息，导致网络开销剧增。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车载网络中的数据传输方法。

根据本发明的一个方面，提供一种车载网络中的数据传输方法，包括：

根据各车辆节点与请求节点之间的移动行为相似度以及根据各车辆节点与所述请求节点所发送的请求数据包请求的兴趣内容之间的兴趣相似度，构造包括所述请求节点在内的、由多个车辆节点构成的社区；

S2、将所述社区中拥有所述兴趣内容且与所述请求节点距离最近的车辆节点，作为提供节点；

S3、收到所述请求数据包的中继节点，根据各相邻车辆节点的移动行为相似度和速度大小，获得下一跳的中继节点，直至将所述请求数据包中继转发至所述提供节点。

优选地，所述车载网络中的数据传输方法还包括：

S4、所述提供节点向所述请求节点回复包含兴趣内容的回复数据包，所述回复数据包沿所述请求数据包的传输路径返回至所述请求节点。

优选地，所述步骤S1包括：

S1.1、根据相同的规则，将包括所述请求节点在内的车辆节点的速度分解为水平方向上相互垂直的两个分速度，对除请求节点外的任一车辆节点，根据该车辆节点与请求节点的分速度，获得该车辆节点与请求节点之间的移动行为相似度；

S1.2、将所述兴趣内容的类型作为目标视频类型，获得所述社区中各车辆节点对所述目标视频类型的播放率和请求率，作为各车辆节点与请求节点之间的兴趣相似度；

S1.3、设置第一移动相似度阈值和兴趣相似度阈值，将移动行为相似度大于所述移动相似度阈值且兴趣相似度大于兴趣相似度阈值的车辆节点划归于包括所述请求节点在内的所述社区。

优选地，所述步骤S3包括：

S3.1、对收到所述请求数据包的中继节点的任一相邻车辆节点，获得该相邻车辆节点和所述中继节点之间的移动相似度；