本发明专利技术提供了用于在自组织无线网络中散布消息的一种改进方法。在该方法中，在网络的一个接收节点接收一条输入消息。对该消息的重新传输进行调度，从而使重新传输的调度时间与该接收节点接收该消息的信号强度成比例。在重新传输的调度时间之前，当从网络中一个不同节点接收到相同消息时，取消该消息的重新传输。效果是减小延时并降低网络中的网络业务流量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及移动自组织(ad hoc)网络，更具体地说，涉及一种路由方法，其在增加传递可靠性和信道容量的同时，还降低高密度扩散(flooding)情况下固有的延时和竞争。
技术介绍
车辆之间的无线通信是在汽车制造商中兴趣不断增长的一个概念。可能的应用超过了广泛宣传的明显娱乐和互联网连接使用；它们潜在地能够以接近商用电子设备的可靠性和复杂性的方式来提高车辆的安全性。交通安全组织，例如车辆安全通信协会(VSCC)、联邦高速公路管理局(US DOT FHWA)和ISO已经确定了高优先级应用，例如，交通信号违规警告、左转弯辅助设备、合作前向碰撞警告和紧急电子刹车灯信号传送。然而，为了让这些应用正确地工作，必要的车辆必须以可靠和及时的方式接收特定的必要数据；这些是蜂窝类型和其他基于基础设施类型的通信方法所不能保证的。自组织网络能够提供使这些应用可实现所需的可靠、低延时和高容量的通信路径。然而，自组织网络也不是没有它的难题。路由协议的选择(定向的还是广播的)、竞争的缓和、同步和延时的降低都在设计要考虑的范围内。对于上述几种应用，考虑到信息的特性及其应用，将扩散法用作路由协议是扩展广播范围的最好选择。但是，其由于自身缺点而被在很大程度上被忽视了。扩散法在涉及车辆的移动自组织网络中有两个主要挑战(i)由于业务流量小或者装配车辆的可用性低，导致网络稀疏，从而造成无线电范围不足，和(ii)由于车辆的高密度所造成的无线介质竞争。虽然车辆数量少是很普通的情况，但是，很多与安全相关的情况(例如碰撞)发生在高车辆密度情况下，例如高峰时刻的交通、繁忙的十字路口或者拥挤的停车场。如果在这样的高车辆密度情况下使用扩散法，那么，在高速公路上传播的碰撞或者紧急刹车消息将会导致太高的延时，以至于该消息中的信息不再有用。附图说明图1示出了根据车辆安全类型的紧急刹车消息而可能产生的拓扑结构和网络业务流量。在简单的扩散法中，所有的车辆对每条消息都重复一次。尽管这种方案具有良好的鲁棒性，但是，却在网络中产生了很多的冗余业务流量。由于来自领头车辆消息的每次重复和来自范围内相邻车辆的每次重复，使得信道很快充满，并且产生了竞争。这种情况由于干扰而缩短了有效范围，并且由于所需跳数增加而增加了延时。特别是在较低数据率的情况下，由于竞争和增加退避时间(back off)而造成的延时可能变得很大。延时可能会增加到不再能够立即中继信息的点上。需要对连续信息进行广播的车辆安全应用潜在地能够产生随时间而不断增加竞争的情形，特别是在高车辆交通密度的情形下。这种应用可以包括电子道路标记、十字路口辅助设备和接近紧急车辆警告。如果采用扩散法，来自这些应用的数据可能会使网络饱和，从而导致长时间持续的延时。由于数据包不断地被发送到网络中，因此它们都必须为得到介质而进行竞争。一些数据包由于碰撞而丢失，而另外的数据包则等待它们的发送时机。这种积聚会达到一个稳态饱和点，但是直到延时远比所期望的延时长时才能达到该点。在这种情况下，延时不是所见到的唯一的不理想影响。由于竞争而导致的数据包丢失也可能是非常明显的，特别是在数据包尺寸较大的情况下。在车辆安全应用中，大量的数据包丢失的一个后果是必须不止一次地重发信息，以保证传递。对信息进行重发导致进一步的流量负载。对于车辆安全应用，高效和有效的扩散法对于定位需求和竞争，以及对于众多不同车辆拓扑结构所导致的众多无线电传播情况，应该有鲁棒性。在一个方向上最佳的转发者对于在另外一个方向上的数据包传送来说，可能不是最佳的，甚至是不能令人满意的。所关注的这些问题是具有优先级别和无竞争的车辆安全信息散布(dissemination)方法的研究动力。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于在自组织无线网络中散布信息的方法。该方法包括在所述网络的一个接收方节点接收一条输入消息；对所述消息的重新传输进行调度，其中，所述重新传输的调度时间与由所述接收方节点接收所述消息的信号强度成比例；如果在所述重新传输的调度时间之前从所述网络中的不同节点接收到相同消息，则取消对所述消息的重新传输。其效果是，降低延时的情况下，还减少网络上的网络业务流量。参考以下的详细描述，根据本专利技术的方法的其他实用领域会变得显而易见。应该理解的是，虽然给出了优选实施例，但详细的描述和特定的例子仅仅是便于说明。附图简述图1是采用传统扩散方法的示例性移动自组织网络中的网络业务流量的示意图；图2是根据本专利技术原理的示例性移动自组织网络中的网络业务流量的示意图；图3是根据本专利技术的路由协议的示例性软件实现的流程图；图4和图5是对简单扩散算法和本专利技术的散布方法之间的延时进行对比的示意图；图6和7是对简单扩散算法和本专利技术的散布方法之间的数据包丢失进行对比的示意图；以及图8和9是对简单扩散算法和本专利技术的散布方法之间的信道负载进行对比的示意图。具体实施例方式本文提出了一种经过改进的方法，用于在车辆间通信网络中散布信息。在该示例性应用中，车辆能够在它们之间发送和接收无线RF传输，这是本领域内的现有技术。以下的描述针对车辆间通信网络，但容易理解的是，本专利技术的更宽泛方面也适用于其他类型的移动自组织网络。例如，在军用领域中可以发现合适的环境。在简单的扩散算法中，如上所述，每个车辆对每条消息至少重复一次。为了减少网络业务流量，仅处于给定消息的传输范围边界上的车辆需要在网络中重新传输消息。换句话说，对处于传输范围边界上的车辆，给予首先发送的优先级；而处于边界内的车辆将消息的重新传输推迟更长一段时间。一旦边界内车辆从另外一个车辆接收到相同的消息，则其取消该消息的任何已调度重新传输。由于减少了传输的重叠度，所以，信道上的业务量减少了，同时，它所产生的竞争和过多延时也降低了。图2示出了本专利技术的路由协议对一个示例性车辆间通信网络中的网络业务流量的影响。相比传统的扩散方法，相同的区域覆盖了大约三分之一数量的传输车辆。仅仅有阴影线的车辆需要重新传输数据包，以使数据包在道路上传播。随着车辆密度的增加，无阴影线的车辆与有阴影线的车辆之比也增加。给定一个固定功率，不管车辆密度如何，在任何给定道路段上发送的车辆的数量理想地保持恒定。为了降低跳数，可以使用最大传输功率，而不会有负面影响，因为传输量较少的事实限制了干扰。参考图3，进一步描述本专利技术路由协议的示例性软件实现。应该理解的是，以下仅仅描述了协议的相关步骤，但是还需要其他软件实现的指令来控制和管理系统的总体操作。在一个实施例中，路由协议可以实现为位于无线网络框架的802.11 MAC层之上的代理。在接收到数据包(即消息)后，在步骤31中评估该车辆在过去是否已经接收到相同的消息。对于新的数据包，从该数据包中提取识别信息，并将其存储在日志中，如步骤32所示。容易理解的是，该识别信息将用于随后对到达数据包进行的评估。在步骤33中，确定重新发送该数据包的调度时间。例如，可以将优先级给予那些接收到具有在某最小阈值之上的最低信号强度的数据包的车辆。因此，每个车辆将数据包的重新传输安排在与由接收方车辆接收数据包的信号强度成比例的时间。然后，在步骤34中对数据包进行调度，以便于随后在网络中重新发送。在一个示例性实施例中，调度时间是根据接收数据包的信号强度而导出的。为了便于说明，可以如下获得调度时间i本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在具有若干节点的自组织无线网络中散布消息的方法，该方法包括：在所述网络的接收方节点接收输入消息；对所述消息的重新传输进行调度，其中，所述重新传输的调度时间与所述接收方节点接收所述消息的信号强度成比例；以及如果 在所述重新传输的所述调度时间之前从所述网络中的不同节点接收到相同消息，则取消所述消息的所述重新传输。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰M贝尔斯特内尔，贾森F安齐热，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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