[发明专利]基于随机网络编码技术的V2R与V2V间切换方法和系统

说明书

本发明提供基于随机网络编码技术的V2R与V2V间切换方法，若系统处于V2R通信方式，RSU确定簇头节点；RSU节点判断若簇头节点与簇内除了簇头节点的其它车辆节点的链路容量大于RSU与簇内所有车辆节点的容量，由V2R通信方式转换至V2V通信方式；若系统处于V2V通信方式，簇头节点接收RSU发送的其与簇内所有车辆节点的容量，簇头节点判断自身至簇内除了簇头节点的其它车辆节点的容量小于等于RSU与簇内所有车辆节点的容量时，由V2V通信方式转换至V2R通信方式。通过在V2R与V2V两种通信方式间切换，选用链路容量更高的通信方式，可以相应提高车联网的数据吞吐量。

技术领域

本发明涉及车联网通信领域，具体而言，涉及本发明提供了一种基于随机网络编码技术的V2R与V2V两种车联网通信方式间的切换方法。

背景技术

车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络，以实现移动过程中车辆与路侧单元之间(Vehicle-to-Roadside,V2R)、车辆之间(Vehicle-to-Vehicle,V2V)和车辆与人之间(Vehicle-to-People,V2P)的通信为主要任务，能够有效避免道路碰撞事故，提高城市道路的通行效率和驾乘体验。

车联网应用和下一代交通网络基础设施的布设使得节点密度增大，随着车联网业务的增加，网络数据量也相应激增，如何提高V2R与V2V两种车联网通信方式间的转换时车联网数据传输的吞吐量成为了一个亟需解决的课题。

发明内容

本发明旨在针对如何提高V2R与V2V两种车联网通信方式间的转换时车联网数据传输的吞吐量的技术问题，提供一种基于随机网络编码技术的V2R与V2V间切换方法。

本发明采用以下技术方案。提供一种基于随机网络编码技术的V2R与V2V间切换方法，包括：

若系统处于V2R通信方式，RSU将随机线性网络编码数据包发送到选定簇内各车辆节点；RSU接收所有车辆节点发送的在接收到特定数量的随机线性网络编码数据包后是否能够完成网络译码的返回信息；RSU根据各车辆节点的返回信息以及车辆节点的位置信息，确定簇头节点；RSU节点判断若簇头节点与簇内除了簇头节点的其它车辆节点的链路容量大于RSU与簇内所有车辆节点的容量，由V2R通信方式转换至V2V通信方式；

若系统处于V2V通信方式，RSU将其与簇内所有车辆节点的容量发送给簇头节点，以使得簇头节点判断自身至簇内除了簇头节点的其它车辆节点的容量小于等于RSU与簇内所有车辆节点的容量时，由V2V通信方式转换至V2R通信方式。

第二方面，提供一种基于随机网络编码技术的V2R与V2V间切换方法，包括：若系统处于V2R通信方式，车辆节点接收发送自RSU的随机线性网络编码数据包；

若系统处于V2V通信方式，车辆节点判断自身是否为簇头节点，若为否则接收簇头节点发送的随机线性网络编码数据包；若是簇头节点则向簇内其它车辆节点发送随机线性网络编码数据包，并接收RSU发送的其与簇内所有车辆节点的容量，簇头节点判断自身至簇内除了簇头节点的其它车辆节点的容量小于等于RSU与簇内所有车辆节点的容量时，由V2V通信方式转换至V2R通信方式；

系统处于V2R通信方式和V2V通信方式下，车辆节点都将在收到特定数量的随机线性网络编码数据包后是否能够完成网络译码的返回信息发送给RSU，以使得RSU根据各车辆节点的返回信息以及车辆节点的位置信息，确定簇头节点，RSU判断若簇头节点与簇内除了簇头节点的其它车辆节点的链路容量大于RSU与簇内所有车辆节点的容量，由V2R通信方式转换至V2V通信方式。

进一步地，RSU根据各车辆节点反馈的信息以及车辆节点的位置信息，确定簇头节点包括：若多于一个车辆节点将能完成网络译码的信息反馈给RSU，则RSU节点估计中各车辆节点至簇内除了自身的其它节点的容量信息，表达式如下：