[发明专利]基于Ad Hoc与Mesh的WMN网络城市智能公交通讯网络系统

说明书

本发明提出了一种基于Ad Hoc与Mesh的WMN网络城市智能公交通讯网络系统，包括：以每台公交车辆为一个Ad Hoc节点，在每台公交车辆行安装车载移动终端，以每个公交站台的电子站牌为一个Mesh节点，多个Mesh节点之间构成Mesh网络；多个车载移动终端构成一组Ad Hoc网络，每组Ad Hoc网络中的多个车载移动终端，根据与最近的公交站台的Mesh节点的Mesh服务器的距离，由远及近的车载移动终端向相邻的上一个车载移动终端传输自身的节点信息，逐级转发至Mesh节点，再由Mesh节点发送至监控中心。本发明保证对城市内公交数据交换提供安全、可靠、无缝的健全网络，并满足车辆与监控中心间的视频、语音、数据等多业务的无线传送。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，特别涉及一种基于Ad Hoc与Mesh的WMN网络城市智能公交通讯网络系统。

背景技术

城市公交智能化是国家发展的需求，也是城市信息化智能化建设的体现。目前全国大部分城市都已先后建成了智能公交系统并投入使用。方便了城市群众的生活。在智能公交领域中，数据传送网络是个重要的组成，目前普遍采用的是2、3、4G网络做为通讯链路。因此不可避免需要向网络运营商们支付相关的网络资费。以一台普通车辆只进行基本定位运行数据传送为例，大约一年要交纳的网络费用在200至300元。而如果需要通过4G信号传输实时图像的话网络资费更加高昂。同时，这些网络资费只单纯的作为车辆的数据通讯费用，不可避免的导致资源利用率低，浪费严重的问题。

另一方面市场上有相关的技术应用模型，通过Ad hoc网络或无线Mesh网络进行传输送。

Ad hoc网络和无线Mesh网络都采用分布式、自组织的思想形成网络，网络每个节点都具备路由功能，随时为其他节点的数据传输提供路由和中继服务。Ad hoc网是一种多跳的、无中心的、自组织无线网络，又称为多跳网(Multi-hop Network)、无基础设施网(Infrastructureless Network)或自组织网(Self-organizing Network)。整个网络没有固定的基础设施，每个节点都是移动的，并且都能以任意方式动态地保持与其它节点的联系。在这种网络中，由于终端无线覆盖取值范围的有限性，两个无法直接进行通信的用户终端可以借助其它节点进行分组转发。每一个节点同时是一个路由器，它们能完成发现以及维持到其它节点路由的功能。图1为典型的AdHoc网络。如图1所示，D节点无法与G节点直接通讯，但可以通过节点C使D、G的通讯得以进行。

因此，对于AdHoc网络主要侧重应用于移动环境中，其特点具有动态性、移动终端可以以任何的模式和速度进行移动，确保网络内任意两个节点的可靠通信。

无线Mesh网络(无线网状网络)也称为“多跳(multi-hop)”网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。无线Mesh网络是一种无线宽带接入网络，利用分布式思想构建网络，让用户在任何时间、任何地点都可以对互联网进行高速无线访问。无线Mesh网络，由Mesh routers(路由器)和Mesh clients(客户端)组成，其中Mesh routers构成骨干网络，并和有线的internet网相连接，负责为Mesh clients提供多跳的无线internet连接。

在具体的应用过程中：

(1)单纯的Mesh网络

以增强型的Mesh网络做为无线覆盖，以期望通过加大功率和覆盖范围来保证在网络内的移动目标实现全覆盖。为保证网络的信号还需要不断的增加Mesh路由器的数量。导致整体成本和维护难度加大。

(2)单纯的Ad Hoc网络

虽然Ad Hoc的自组网特性和目标的快速接入能力适应用公交车辆的基本应用要求，但是对于相对长的公交的运营路线来说。全部的公交车辆如果全部通过Ad Hoc进行数据交换，Ad Hoc节点的工作压力太过集中导致网络效率低。