一种路侧智能网联设备的V2X消息转发方法技术

本发明专利技术公开了一种路侧智能网联设备的V2X消息转发方法，属于智能交通领域。本发明专利技术包括建立转发信息库、邻站探测及消息转发控制等过程。转发信息库为转发系统提供静态信息配置和动态数据存储功能，以供邻站探测流程和消息转发控制流程使用；邻区探测用于本站与邻站交换彼此位置信息，以达到精确记录站点设备位置信息的目的；消息转发控制，综合上述转发信息库的静态配置信息和邻站探测的动态数据，确定消息的转发参数，对V2X消息进行转发。本发明专利技术主要解决V2X通信距离较短、非视距场景下的V2X通信等无法满足车辆通信需求的问题，以提高V2X通信的覆盖范围。信的覆盖范围。信的覆盖范围。

【技术实现步骤摘要】
一种路侧智能网联设备的V2X消息转发方法


[0001]本专利技术涉及智能交通领域，特别是涉及一种路侧智能网联设备的V2X消息转发方法。

技术介绍

[0002]专用短程通信(V2X，Vehicle
‑
to
‑
Everything)是实现车与车、车与人、车与路之间信息共享的无线通信应用技术，旨在通过智能运输系统各子系统之间的信息交互，实现道路安全、通行效率、信息服务等各类应用。不同厂商的车辆之间、车辆与其所能到达的区域范围内的道路基础设施之间必须实现互联互通。
[0003]V2X通信为无线短距离通信技术，通讯距离有限。对于路侧信息消息的一些特殊事件如避险提示、建议速度等信息，需要提前告知车辆，尽量为驾驶人预留充足的反应时间。此外，在一些环境复杂的城市道路等有遮挡物的非视距(NLOS)场景下,V2V通信的信号强度会大大减弱，缩短了V2X通信的通信距离，导致车车通信不畅，无法满足实际的通信需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述V2X通信距离较短、非视距场景下的V2X通信等无法满足车辆通信需求的问题，提供了一种采用路侧智能网联设备完成V2X消息的转发方法，以提高V2X通信的覆盖范围。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种路侧智能网联设备的V2X消息转发方法，包括以下步骤：
[0007](1)建立转发信息库；所述转发信息库包括设备属性、转发属性、限速属性、邻站列表、应用标识配置表以及优先级配置表；其中，设备属性包括设备ID、设备的经纬度信息；转发属性包括传播距离、生存时间和转发时延；限速属性包括限速周期、优先级阈值以及限速包个数、字节数；邻站列表包括设备ID、时间戳、设备经纬度以及本站和邻站的相对距离；应用标识配置表提供消息应用标识与转发包的生存时间、传播距离的映射关系；优先级配置表提供消息优先级与转发生存时间、传播距离的映射关系；
[0008](2)基于邻站信息广播和邻站信息处理进行邻站探测，其为消息转发系统的传播距离计算提供参考依据，其中，邻站信息广播包括邻站信息请求和邻站信息响应，邻站信息包含本站设备ID、时间戳信息、站点经纬度；邻站信息处理的方式为，接收广播消息，如果消息类型为邻站信息请求，则回复邻站信息响应消息，如果消息类型为邻站信息响应，则无需发送响应消息，之后，提取广播消息中的邻站信息，根据本站经纬度信息计算本站与邻站的相对距离，并将相对距离保存到邻站列表中；
[0009](3)进行消息转发控制，方式为：根据转发信息库和邻站信息，对V2X消息实施转发控制。
[0010]进一步的，所述消息转发控制包括转发消息头格式更新、转发消息过滤、转发消息限速以及转发终止条件判断；
[0011]其中，转发消息过滤的方式为：路侧单元记录一段时效内的转发消息ID，如果在时效期内，该路侧单元再次收到该消息ID的转发消息，则不再进行转发，丢弃该消息以防止转发蔓延。
[0012]转发消息限速的方式为：
[0013]判断转发消息的优先级是否满足优先级阈值，若优先级满足限速要求，则继续以下限速流程，否则不予限速；
[0014]若距离上次接收转发消息的时间增量小于限速粒度且当前限速周期为新的限速周期，则更新限速周期开始时间和结束时间；
[0015]若当前限速周期结束，则重置限速周期开始时间、结束时间及丢包数；
[0016]统计限速周期内转发消息的包个数及字节数；
[0017]判断转发消息统计值是否超过限速值，若是则丢弃该转发消息；
[0018]转发消息头格式更新的方式为：
[0019]转发设备ID更新为当前跳设备ID；
[0020]更新生存时间，生成时间初始值由源路侧单元根据应用标识配置表和优先级配置表查表得到，在二值中取小，在传播过程中每经过一跳，生存时间则递减一；
[0021]更新传播距离，传播距离初始值与生存时间初始值获取方式相同，在转发过程中，当前跳的传播剩余距离D
new
计算方法为：
[0022]D
new
＝D
old
‑
LIST
neigh
[转发设备ID].D
[0023]其中，D
old
为转发消息头中的传播距离，D
new
为新计算的传播剩余距离，LIST
neigh
为邻站探测得到的邻站列表,D为邻站列表中本站和邻站的相对距离；
[0024]转发终止条件判断的方式为：当生存时间和传播剩余距离有任何一个值变为零时，终止转发过程。
[0025]本专利技术的有益效果为：
[0026]本专利技术针对V2X通信系统中的各类应用消息，提供一种基于路侧智能网联设备的V2X消息转发方法。其中，所述转发信息库为转发系统提供静态信息配置和动态数据存储功能，以供所述邻站探测流程和消息转发控制流程使用；邻区探测用于本站与邻站交换彼此位置信息，以达到精确记录站点设备位置信息的目的；消息转发控制功能，综合上述转发信息库的静态配置信息和邻站探测的动态数据，最终确定消息的转发参数。该方法结合系统的动静态信息，对V2X系统消息进行了精确的转发控制，提高了V2X系统的通信距离，解决了非视距场景下V2X通信无法满足车辆通信需求的问题。此外，通过有效的消息过滤、消息限速策略，对重复转发消息和低优先级的转发消息进行了转发限制，有效防止了转发系统发生无线资源耗尽的风险。
附图说明
[0027]为更清楚的说明本专利技术中的技术方案，下面将本说明书描述中所需要使用的附图做简要介绍。
[0028]图1出示本专利技术V2X消息转发方法的架构图；
[0029]图2出示本专利技术转发信息库的数据结构图；
[0030]图3出示本专利技术邻站探测功能的原理图；
[0031]图4出示本专利技术消息转发控制功能的原理图。
具体实施方式
[0032]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0033]一种路侧智能网联设备的V2X消息转发方法，包括建立转发信息库、邻站探测及消息转发控制等过程。
[0034]其中，转发信息库包括设备属性、转发属性、限速属性、邻站列表、应用标识配置表以及优先级配置表。
[0035]设备属性包括设备ID、设备的经纬度信息。
[0036]转发属性包括传播距离、生存时间和转发时延。传播距离为转发消息可以被路侧单元转发的最大传播距离，用于消息的转发控制，如果该值取值为零，则表示关闭消息转发功能。生存时间为转发消息在被路侧单元丢弃前所经过的最大转发跳数，该值标识转发消息的转发时延，如果该值为零，则表示关闭消息转发功能。转发时延为消息在转发过程中产生的时延本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路侧智能网联设备的V2X消息转发方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立转发信息库；所述转发信息库包括设备属性、转发属性、限速属性、邻站列表、应用标识配置表以及优先级配置表；其中，设备属性包括设备ID、设备的经纬度信息；转发属性包括传播距离、生存时间和转发时延；限速属性包括限速周期、优先级阈值以及限速包个数、字节数；邻站列表包括设备ID、时间戳、设备经纬度以及本站和邻站的相对距离；应用标识配置表提供消息应用标识与转发包的生存时间、传播距离的映射关系；优先级配置表提供消息优先级与转发生存时间、传播距离的映射关系；(2)基于邻站信息广播和邻站信息处理进行邻站探测，其为消息转发系统的传播距离计算提供参考依据，其中，邻站信息广播包括邻站信息请求和邻站信息响应，邻站信息包含本站设备ID、时间戳信息、站点经纬度；邻站信息处理的方式为，接收广播消息，如果消息类型为邻站信息请求，则回复邻站信息响应消息，如果消息类型为邻站信息响应，则无需发送响应消息，之后，提取广播消息中的邻站信息，根据本站经纬度信息计算本站与邻站的相对距离，并将相对距离保存到邻站列表中；(3)进行消息转发控制，方式为：根据转发信息库和邻站信息，对V2X消息实施转发控制。2.根据权利要求1所述的一种路侧智能网联设备的V2X消息转发方法，其特征在于，所述消息转发控制包括转发消息头格式更新、转发消息过滤、转发消息限速以及转发终止条件判断；其中，转发消息过滤的方式为：路侧单元记录一段时效内的转发消息ID，如果在时效期内，该路侧单...

【专利技术属性】
技术研发人员：候春辉，孙敬伟，王硕，汪沂，张翔宇，潘景剑，魏永利，葛华，
申请(专利权)人：河北远东通信系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：