一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法技术

本发明专利技术提供了一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法，包括骨干网的建立和维护、分布服务发现规则和服务需求包传播和服务回溯路由建立。本发明专利技术利用V2X网络中定期广播的包括节点唯一标识VIN和地理位置的心跳信息，构建骨干节点网络，节省了大量的建立和维护消息包，减少了转发节点的数量，通过骨干节点网络，提高了服务的广播和发现效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法
本专利技术涉及一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法，属于车载网

技术介绍
车载短距离通信(VehicletoX：V2X)网络是通过无线通信、GPS/GIS、传感等短距离通信技术实现的车内(CAN-ControllerAreaNetwork)、车路(Vehicle-2-RSU)、车间(Vehicle-2-Vehicle)、车外(vehicle-2-Infrastructure)、人车(Vehicle-2-Person)之间的通信。服务发现协议可以使网络节点在网络中搜索所需服务。由于网络规模不断扩大，网络上的服务也越来越复杂化和多样化，因此，如何从海量的网络资源中寻找可用的服务成为迫切需要解决的问题，服务发现协议成为网络领域研究的一个重要部分。DSDP(DistributedServiceDirectoryProtocol：分布式服务发现协议)是无线自组网中的一种重要的服务发现协议，同其他服务发现协议相比，其主要特点是通过在网络中建立并维护骨干网来改善服务发现能力。由于其通过骨干网进行服务发现，所以降低了信息包开销,提高了响应速度，传输效率获得明显的改善，但骨干网的建立和维护引入了额外信息包，需要消耗大量的网络开销，影响了这种协议的性能。在V2X网络中，由于每个车载节点周期性广播包括车辆唯一标识和地理位置的消息(以下称心跳信息)，所以，车载节点通过接收周围节点广播的心跳信息，可以获得周围车载节点的地理位置、信号传输特性等信息，利用心跳信息来实现骨干节点网络的建立和维护，可以极大减少传统DSDP协议中骨干节点建立和维护相关消息发送带来的网络开销，提高DSDP协议在V2X网络中的性能。本专利技术的目的是利用V2X网络各个节点定期广播的心跳信息，对传统DSDP协议进行改进，主要涉及到传统DSDP骨干网节点的建立和维护，使传统DSDP协议适应V2X的特点，减少网络开销，提高服务发现的速度和效率，更好满足V2X网络中服务发现功能的实现。
技术实现思路
本专利技术提供了一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法，其主要方法是利用车载短距离通信网络(V2X)中各个节点定期广播的心跳信息，对传统DSDP(DistributedServiceDirectoryProtocol：分布式服务发现协议)进行改进，以适应V2X网络的特点。本专利技术提供了一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法，其特征在于，在服务广播和发现中，包括步骤S1、S2、S3三个部分，每个部分包括以下步骤：S1、骨干网的建立和维护，其包括S11、稳定度计算；S12、骨干节点申请；S13、骨干网络建立；S14、骨干网络维护；S2、分布服务发现规则，其包括S21、生成骨干节点服务广播包：S22、转发和更新服务广播包组：S3、服务需求包传播和服务回溯路由建立，其包括S31、服务需求包传播；S32、服务回溯路由建立。优选地，所述步骤S11中，稳定度采用节点的速度和与其他车辆的距离变化来计算，与其他车辆的距离变化通过接收其他车辆定期广播的包括地理位置的消息(以下简称心跳信息)获得。优选地，所述步骤S12中，如果非骨干节点在系统设定的周期内没有接收到骨干节点广播的身份信息，节点就发起骨干节点请求，在同一覆盖范围内，稳定度最高的节点成为骨干节点。优选地，所述步骤S13中，骨干节点建立后，利用接收的心跳信息，从覆盖范围最远的节点开始测试确定下一级骨干节点，从而减少骨干节点网络的数量。优选地，所述步骤S21中，非骨干节点将服务信息发送到骨干节点形成服务广播包，并且各个骨干节点在转发中，形成服务广播包组。优选地，所述步骤S22中，服务广播包组周期性在骨干节点网络中传输期间，每个骨干节点更新服务广播包组中的本节点的信息。优选地，所述步骤S31中，服务需求包时从本地缓存的服务广播包组中查找到提供服务的节点信息，然后发送到覆盖范围内的骨干节点，经过骨干节点网络形成服务链路。本专利技术公开的一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议，利用V2X网络中定期广播的包括节点唯一标识VIN和地理位置的心跳信息，构建骨干节点网络，节省了大量的建立和维护消息包，减少了转发节点的数量，通过骨干节点网络，提高了服务的广播和发现效率。附图说明图1是根据本专利技术实施例的具体工作流程图；图2是骨干节点广播消息的格式；图3是骨干节点测试方法示意图；图4是非骨干节点发送的服务广播包的格式；图5是骨干节点的服务广播包的格式；图6是服务需求包的格式。具体实施方式传统服务发现协议DSDP(DistributedServiceDirectoryProtocol：分布式服务发现协议)通过在网络中的骨干网络来提高服务发现能力。同其他服务发现协议相比，由于采用了骨干网络，使得服务发现的速度和效率，以及网络消耗都获得较大的提升，是一种性能优良的服务发现协议。但是，在网络中建立和维护骨干网，需要额外的消息包，而且这种消息包要周期性发送和交互，占据了大量的网络资源，对实时性要求极高的安全类应用带来影响，所以制约了该协议在V2X中的应用。本实施例充分利用V2X中，车载节点周期性广播包含各自地理位置的心跳信息的优势，对传统DSDP协议进行改进，减少了骨干网络建立和维护需要的消息包数量和消息包的复杂度，使得改进后的DSDP协议能满足V2X网络的要求。本专利技术包括三部分，骨干网的建立和维护、分布服务发现规则和服务需求包传播和服务回溯路由建立。首先各个节点计算稳定度，确定是否满足骨干节点的要求，稳定度较高的节点成为骨干节点，然后根据接收的心跳信息，从覆盖范围的最远节点逐个判断选择下一级骨干节点，最终形成骨干节点网络，根据同样的原理利用心跳信息进行节点维护。骨干节点网络建立后，在网络中传输各个骨干节点覆盖范围内的节点提供的服务包组成的服务提供包组，并在周期性往返传输中进行更新。服务发现规则是服务请求节点在骨干节点传输的服务广播包组中查找到需要的服务，形成服务需求包，由骨干节点网络传输到服务提供节点，服务提供节点发送服务确认包，从而建立回溯路由，完成服务发现的过程。以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的描述。本实施例中改进的DSDP服务发现协议由3个部分组成，骨干网的建立和维护、分布服务发现规则和服务需求包传播和服务回溯路由建立。传统DSDP骨干网的建立过程分为三个阶段：包收集、角色确定和骨干网建立。在包收集阶段中,各个节点周期发送hello包，节点不断缓存收到的包。而包收集阶段结束后,即进入角色确定阶段。在角色确定阶段中，节点根据收集到的信息确定自己的角色。链接稳定度最高的尚未确定角色的节点成为骨干节点，确定了角色的节点要广播自己的决定，完成角色确定阶段。在骨干网建立阶段，骨干节点根据通过包收集到的局部路由信息确定所有骨干节点之间的路径，骨干网建立完成，进入骨干网维护阶段。DSDP能维护骨干网的有效性，应对网络断裂、丢失骨干节点等情形。改进后的DSDP协议利用周期性的心跳信息完成骨干网的建立和维护，具体步骤如下：第一部分、骨干网的建立和维护骨干网的建立和维护步骤如下：1.1、稳定度计算：每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法，其特征在于，在服务广播和发现中，包括步骤S1、S2、S3三个部分，每个部分包括以下步骤：S1、骨干网的建立和维护，其包括S11、稳定度计算；S12、骨干节点申请；S13、骨干网络建立；S14、骨干网络维护；S2、分布服务发现规则，其包括S21、生成骨干节点服务广播包：S22、转发和更新服务广播包组：S3、服务需求包传播和服务回溯路由建立，其包括S31、服务需求包传播；S32、服务回溯路由建立。

【技术特征摘要】
1.一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法，其特征在于，在服务广播和发现中，包括步骤S1、S2、S3三个部分，每个部分包括以下步骤：S1、骨干网的建立和维护，其包括S11、稳定度计算；S12、骨干节点申请；S13、骨干网络建立；S14、骨干网络维护；S2、分布服务发现规则，其包括S21、生成骨干节点服务广播包：S22、转发和更新服务广播包组：S3、服务需求包传播和服务回溯路由建立，其包括S31、服务需求包传播；S32、服务回溯路由建立。2.根据权利要求1所述的一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法，其特征在于，所述步骤S11中，稳定度采用节点的速度和与其他车辆的距离变化来计算，与其他车辆的距离变化通过接收其他车辆定期广播的包括地理位置的消息(以下简称心跳信息)获得。3.根据权利要求1所述的一种适用于车载短距离通信网络的改进DSDP服务发现协议的实现方法，其特征在于，所述步骤S12中，如果非骨干节点在系统设定的周期内没有接收到骨干节点广播的身份信息，节点就发起骨干节点请求，在同一...

【专利技术属性】
技术研发人员：付景林，赵德胜，
申请(专利权)人：大唐高鸿信息通信研究院义乌有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33