[发明专利]基于交通流特征和网络编码的VANET文件传输方法

摘要

本发明提供了一种结合网络编码和交通流特征的VANET文件传输方法，其可以有效结合当前的交通流特征并以小单位网络编码技术来进行通信。通过建立时延性能评估模型和源数据包投递成功概率评估模型分析可知，本发明的方法能起到提高投递概率和减小时延的作用。本发明一定程度上有效解决了当前VANET通信的低效率，高丢包率、高时延这些问题。并且可以根据所在区域的交通流特征(如城市中多为饱和交通流和非饱和交通流，高速公路多为稀疏交通流），有针对性的改变package大小和数目，来提高吞吐量、减少时延。

主权项

一种基于交通流特征和网络编码的VANET文件传输方法，适用于以下场景：多个所占存储空间较大的多媒体文件F正在一个区域中被多个车辆用户请求下载，该区域由多个路边接入热点AP组成，多媒体文件F经由各个AP来传输给位于其区域的各个车辆，其中每个AP都是F的源节点，每个车辆对于其他车辆来说都是中继节点，同时也是目的节点；其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：AP把多媒体文件F切割成n个等大小的信息包package并执行网络编码：读取此时段交通流特征决定package大小和数目n，对原始数据包X、Y进行切割分块处理得到(x1，…，xn，y1，…，yn)，并分别对同编号的xi、yi进行编码；步骤2：中继节点收到编码包后再次编码发给目的节点：经过中继节点选择机制，选择中继节点V1，中继节点V1把收到的编码包A’、B’、C’对于各个package位置的有效package再次进行编码，编码得到新的编码包D、E并传给目的节点V2；所述中继节点选择机制具体为：根据车辆交通流密度将其分成饱和交通流，非饱和交通流和稀疏交通流3种交通流密度；节点根据收到的邻居节点发来的信标帧Beacon中的位置信息，将节点的每个邻居节点根据距离自身节点的距离分别划归至三组中，其中，N组由到本节点的距离小于DN的邻居节点组成，M组由到本节点的距离大于DN且小于DM的邻居节点组成，F组由到本节点的距离大于DM的邻居节点组成；当车辆处于饱和交通流环境中时，优先选择F组的车辆节点进行通信，其次是M组，最后是N组；当车辆处于非饱和交通流环境中时，优先选择M组的车辆节点来通信，其次是N组，最后是F组；当车辆处于稀疏交通流环境中时，优先选择N组的车辆节点来通信，其次是M组，最后是F组；步骤3：目的节点解码，得到源信息：目的节点V2收到了由源节点S直接传过来的A、B、C和V1传过来的D、E，其中A、B、C包文件在各个package位置可能会有较大的丢包率，而经V1传过来的D、E信息包则相对会较完整，有较多的有效package。