[发明专利]缓解车辆自组织网络广播风暴的方法及装置

说明书

缓解车辆自组织网络广播风暴的方法及装置，其中方法包括如下步骤，第一节点接收到来自上一节点的数据包，判断是否是第一次收到该数据包，如是则计算分配的时隙，计算重发概率，在接收到数据包后经过所述分配的时隙以重发概率重播数据包，否则将数据包丢弃。上述技术方案通过设计分配的时隙和加权转发概率，减少了消息泛洪在车辆自组织网络中的影响，分配的时隙能够减少数据包在时间维度上泛滥的概率，加权转发概率能够减少数据包在空间维度上泛滥的概率，使得在密集交通的场景下，车辆自组织网络广播风暴得到缓解，能够保证重要的信息不会丢包，解决了现有技术存在的广播风暴及重要信息丢失的问题。

技术领域

本发明涉及道路车辆通讯领域，尤其涉及一种缓解车辆自组织网络广播风暴的方法及装置。

背景技术

车辆自组织网络(VANET)在5.9GHz频段通过专用短程通信(DSRC)设备进行智能通信，以获得与附近车辆进行单跳或者多跳通信的能力。专用短程通信协议的MAC层协议是基于IEEE802.11a无线传输标准的一个变种。

车辆自组织网络在多个方面与普通的移动自组织网络不同。1，车辆自组网由大部分是高移动性的节点组成，与在一个有界区域内任意方向随机移动不同，在车辆自组网中，移动是沿着道路有限的方向集的，不同但相近的道路上行驶的车辆可以进行相互的通信。2，网络形状可以采用一维线(用于单车道的道路)或者一个线带(用于多车道的道路)进行描述，优于一个方块或者环形来描述。3，大部分车辆自组网的应用很大程度上依赖广播来传播交通相关信息给一定区域范围内的节点。

车辆自组织网络中的多跳应用，以广播的方式，用于发现附近的相邻车辆，以及传播有用的交通信息给在一定区域范围内的车辆。然而，由于共享无线媒介，盲目地广播包可能导致相邻节点间频繁的竞争和碰撞，导致广播风暴。

广播风暴导致严重的链路层竞争，包冲突，带宽和处理能力的低效使用，以及由于高竞争导致的业务中断。一些路由协议防止网络泛洪造成的广播风暴，比如：协议中规定了扩环搜索的使用，帮助控制广播区域在几跳之内；节点可以缓存每一个路由入口一段更长的时间，也可以代表目的进行回复(免费路由答复)来加速发现进程；节点在一个混合的模式运行动态源路由(DSR)，创建一个路由表以侦听其它节点的会话。以上技术在抑制广播冗余的同时降低了网络连接性，延长了路由发现进程。移动自组网中的广播风暴最主要的缺点是竞争延迟，延长路由获取时间，中断其它正在进行的通信。

车辆自组织网络中，广播被用于传播一定区域内的交通相关的信息(例如，绕道的路径、事故警报、施工警告，如图1)。这些信息并不像请求一个路由那样对时间要求严格，交通信息需要更长时间周期地保持在网络中(例如几个小时，甚至几天)。路边单元(RSU)广播交通信息就可以周期性地重复广播以保持信息有效性。因此，如果道路上的交通密度和路边单元广播消息的频次较高，可能会产生广播风暴，浪费了带宽和处理时长，增大了介质接入延时。虽然这意味着消息到达距离广播单元几跳之外的车辆需要增加一些时延，但从终端用户的角度看，这种延迟的增加是微不足道的。广播风暴在车辆自组网中最主要的影响，并不是过多的跳数或者是长时间的延迟，因为在一个交通拥塞的场景，总的端到端的延迟也不过比无交通拥塞多几毫秒。如果广播包并没有携带紧急信息，对于司机来说这个时延是可以忽略不计的。然而，广播风暴引发的高丢包率可能会使得其它紧急的安全消息丢失。

发明内容

为此，需要提供一种车辆自组网中抑制广播冗余的路由协议来避免丢失重要信息。

为实现上述目的，发明人提供了一种缓解车辆自组织网络广播风暴的方法，包括如下步骤，第一节点接收到来自上一节点的数据包，判断是否是第一次收到该数据包，如是则计算分配的时隙，计算重发概率，在接收到数据包后经过所述分配的时隙以重发概率重播数据包，否则将数据包丢弃。

进一步地，通过确认包身份标识判断是否第一次收到该数据包。