專(zhuān)利名稱(chēng)：一種車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自組網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，提供一種車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn) 位置的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)是由道路上車(chē)輛與車(chē)輛間、車(chē)輛與路邊固定節(jié)點(diǎn)，如維修 站、停車(chē)場(chǎng)，之間相互通信構(gòu)成的自組織網(wǎng)絡(luò)，其中車(chē)輛和路邊固定節(jié)點(diǎn)為 車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。作為智能交通的重要組成部分，車(chē)用自組網(wǎng)將輔助交 通管理、實(shí)現(xiàn)信息共享并擴(kuò)展車(chē)載設(shè)備的功能，從而提高道路交通的安全和 效率。通過(guò)車(chē)輛間交互信息，車(chē)用自組網(wǎng)技術(shù)可以構(gòu)建分布式交通信息發(fā)布
平臺(tái)，為駕駛員提供交通事故、道路擁塞等路況信息；可以報(bào)告周?chē)?chē)輛行 駛狀況，發(fā)出安全預(yù)警，幫助駕駛員避免碰撞；可以在交叉路口、高速公路 出入口等關(guān)鍵地點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)，協(xié)助車(chē)輛安全的通過(guò)。此外，車(chē)用自組網(wǎng)還可 以支持汽車(chē)會(huì)議、資源共享以及Internet接入等無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，為乘客提供 舒適性與娛樂(lè)性服務(wù)。
車(chē)輛間的信息傳遞方法是車(chē)用自組網(wǎng)的核心技術(shù)。鑒于車(chē)輛高速運(yùn)動(dòng)、 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓斓奶卣鳎?chē)用自組網(wǎng)通常采用基于位置的路由協(xié)議來(lái)傳遞信 息，該種協(xié)議根據(jù)通信對(duì)端節(jié)點(diǎn)的地理位置決定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的路由，因而在 路由計(jì)算前，通信源節(jié)點(diǎn)需要獲得目的節(jié)點(diǎn)的位置信息。源節(jié)點(diǎn)自身的位置 信息可以通過(guò)GPS (Global Position System,全球定位服務(wù))獲得，通信 目的節(jié)點(diǎn)的位置信息需要由特定的位置服務(wù)來(lái)提供，以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)(如IP 地址、MAC地址或名稱(chēng)等)到地理坐標(biāo)位置的映射。
一種現(xiàn)有的自組織網(wǎng)絡(luò)中位置服務(wù)方法假設(shè)節(jié)點(diǎn)在平面內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，可 以在不依賴(lài)于外部基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，利用節(jié)點(diǎn)間的信息交互，來(lái)維護(hù)節(jié)點(diǎn) 位置信息，提供位置査詢(xún)。這種方法成本低，部署簡(jiǎn)單。但對(duì)于車(chē)用自組網(wǎng) 而言，由于車(chē)輛運(yùn)動(dòng)受道路約束，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙Q于道路分布，不能滿(mǎn)足該種
方法的假設(shè)條件，不能被應(yīng)用于車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中，此外該種位置服務(wù)方法在 維護(hù)位置數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的通信開(kāi)銷(xiāo)，并且由于該種方法中查詢(xún)延遲過(guò)長(zhǎng)， 而無(wú)法應(yīng)用于數(shù)據(jù)包路由。
另一種現(xiàn)有的車(chē)輛位置獲取方法主要是基于GSM/GPRS移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)的 定位。由車(chē)輛周期性地向交通信息中心報(bào)告自己的位置，交通信息中心對(duì)數(shù) 據(jù)匯總和存儲(chǔ)，供需要者查詢(xún)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是車(chē)輛位置查詢(xún)延遲較小， 缺陷是需要大量基礎(chǔ)設(shè)施的支持，部署成本高，對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力差， 不適合作為基礎(chǔ)服務(wù)供自組織的節(jié)點(diǎn)間通信時(shí)使用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn) 位置的方法及系統(tǒng)，能夠不依賴(lài)任何基礎(chǔ)設(shè)施的位置服務(wù)，而使車(chē)用自組網(wǎng) 絡(luò)中節(jié)點(diǎn)在通信時(shí)及時(shí)地對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行位置確定，降低位置服務(wù)維護(hù)時(shí)的 通信開(kāi)銷(xiāo)，減少節(jié)點(diǎn)位置查詢(xún)時(shí)的延遲。
本發(fā)明公開(kāi)了一種車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法,包括:
步驟1，在所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路，將被選擇的道路劃分為一個(gè) 或多個(gè)道路分段，從每個(gè)所述道路分段的節(jié)點(diǎn)中選擇出一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為候選位 置服務(wù)器，所有候選位置服務(wù)器組成位置服務(wù)器候選集；
步驟2,將所述車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域，為節(jié)點(diǎn)從所述位置服 務(wù)器候選集中選擇出對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述區(qū)域的位置服務(wù)器，所述位置服務(wù)器記 錄所述節(jié)點(diǎn)的位置信息；
步驟3，節(jié)點(diǎn)向所述節(jié)點(diǎn)的全部或部分位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息， 以更新所述位置服務(wù)器上的所述節(jié)點(diǎn)的位置信息；
步驟4，通信中源節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器，向被選擇的位 置服務(wù)器發(fā)送位置查詢(xún)消息；
步驟5，所述目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器接收發(fā)送來(lái)的所述位置査詢(xún)消息后， 判斷記錄的位置信息是否滿(mǎn)足要求，如果是，則回復(fù)記錄的位置信息，否則， 將所述位置査詢(xún)消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述目的節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器。
所述步驟l進(jìn)一步為
步驟21，按所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)道路的車(chē)流量和選擇的時(shí)間，從所
述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路；
步驟22，將被選擇的道路劃分為一個(gè)或多個(gè)道路分段，將每個(gè)道路分段 的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)簇，從所述簇中選擇出所述簇的簇首作為候選位置服務(wù)器；
步驟23,將所有所述候選位置服務(wù)器組成位置服務(wù)器候選集。
所述步驟2中為節(jié)點(diǎn)從所述位置服務(wù)器候選集中選擇出對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述 區(qū)域的位置服務(wù)器進(jìn)一步為
步驟31，應(yīng)用哈希函數(shù)將所述節(jié)點(diǎn)映射到每個(gè)所述區(qū)域中，使所述節(jié)點(diǎn) 在每個(gè)所述區(qū)域中的映射位置相對(duì)于所述區(qū)域中心的偏移量相同；
步驟32，對(duì)于每個(gè)所述區(qū)域，從所述位置服務(wù)器候選集中選擇距離所述 節(jié)點(diǎn)在所述區(qū)域中的映射位置最近的候選位置服務(wù)器作為所述節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于所 述區(qū)域的位置服務(wù)器。
所述步驟3進(jìn)一步為
步驟41，從所述節(jié)點(diǎn)的所有位置服務(wù)器中選擇本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)
器；
步驟42，獲得所述本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器的位置，按最小生成樹(shù)算 法生成報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)為所述節(jié)點(diǎn)；
步驟43，應(yīng)用所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)向所述本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器發(fā)送所 述位置更新消息。
所述步驟41進(jìn)一步為
步驟51，設(shè)置更新級(jí)別，級(jí)別越大的所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新優(yōu)先級(jí)越 低，每個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)一個(gè)位置記錄器，所有所述位置記錄器的初始值 都為所述節(jié)點(diǎn)的初始位置，并設(shè)置每個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值和更新 區(qū)域大小，級(jí)別大的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值和更新區(qū)域大小分別大于級(jí)別 小的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值和更新區(qū)域大??；
步驟52，分別計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置同各個(gè)所述位置記錄器中記錄的節(jié) 點(diǎn)位置間的距離，分別比較各個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的距離和各個(gè)所述更新級(jí) 別對(duì)應(yīng)的更新閾值，從所述距離大于等于所述更新閾值的更新級(jí)別中選擇級(jí) 別最大的更新級(jí)別，被選擇的更新級(jí)別的級(jí)別為本次更新的最大級(jí)別；
步驟53，以所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置為中心，所述被選擇的更新級(jí)別的更新區(qū) 域大小為大小，確定更新區(qū)域，所述更新區(qū)域內(nèi)所有所述節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器
為本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器； 所述步驟43后還包括
步驟54，將級(jí)別小于等于所述本次更新的最大級(jí)別的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的位 置記錄器中記錄的所述節(jié)點(diǎn)的位置更新為所述節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置。 所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)為矩形，
所述步驟51進(jìn)步為設(shè)置所述更新級(jí)別為從1至"，其中 Z
j和^為所述矩形的邊長(zhǎng)，Z為預(yù)設(shè)的更新區(qū)域大小參數(shù)，更新級(jí)別''的 更新閾值為2'-'xZ)， Z)為預(yù)設(shè)的更新閾值參數(shù)，更新級(jí)別z'的更新區(qū)域大小為 以2'-'x丄為邊長(zhǎng)的正方形。
所述步驟4進(jìn)一步為所述源節(jié)點(diǎn)向所述目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器中距離所 述源節(jié)點(diǎn)最近的位置服務(wù)器發(fā)送位置查詢(xún)消息。
所述節(jié)點(diǎn)發(fā)送的位置更新消息中包括所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置、所述節(jié)點(diǎn)當(dāng) 前的速度、所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方向和時(shí)間戳；
所述步驟3還包括
步驟81，所述節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器接收到所述位置更新消息后，記錄所述 節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向和更新時(shí)間； 所述步驟5進(jìn)一步包括
步驟82，所述目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器接收到發(fā)送來(lái)的所述位置查詢(xún)消息 后，判斷當(dāng)前時(shí)間同記錄的所述目的節(jié)點(diǎn)的更新時(shí)間的差值是否小于預(yù)設(shè)時(shí) 長(zhǎng)，如果是，則執(zhí)行步驟83,否則，執(zhí)行步驟84;
步驟83，向所述源節(jié)點(diǎn)回復(fù)記錄的所述目的節(jié)點(diǎn)的位置信息；
步驟84,根據(jù)記錄的所述目的節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向以及當(dāng) 前時(shí)間同更新時(shí)間的差值，從所述目的節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器中選擇一個(gè)位 置服務(wù)器，向被選擇的位置服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)所述位置査詢(xún)消息。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的系統(tǒng)，包 括節(jié)點(diǎn)，所述系統(tǒng)還包括
位置服務(wù)器候選集確定模塊，用于從所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路，將 被選擇的道路劃分為一個(gè)或多個(gè)道路分段，從每個(gè)所述道路分段的節(jié)點(diǎn)中選 擇出一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為候選位置服務(wù)器，所有候選位置服務(wù)器組成位置服務(wù)器候
選集；
位置服務(wù)器模塊，用于將所述車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域，為節(jié)點(diǎn) 從所述位置服務(wù)器候選集中選擇出對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述區(qū)域的位置服務(wù)器； 所述節(jié)點(diǎn)包括
更新模塊，用于向所述節(jié)點(diǎn)的全部或部分位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息， 以更新所述位置服務(wù)器上的所述節(jié)點(diǎn)的位置信息；
位置記錄模塊，用于在所述節(jié)點(diǎn)為其他節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器時(shí)，記錄對(duì)應(yīng) 節(jié)點(diǎn)的位置信息；
位置査詢(xún)模塊，用于在所述節(jié)點(diǎn)為通信中源節(jié)點(diǎn)時(shí)，選擇一個(gè)目的節(jié)點(diǎn) 的位置服務(wù)器，向被選擇的位置服務(wù)器發(fā)送位置査詢(xún)消息；
位置回復(fù)模塊，用于在所述節(jié)點(diǎn)為位置服務(wù)器時(shí)，接收發(fā)送來(lái)的所述位 置査詢(xún)消息，判斷記錄的位置信息是否滿(mǎn)足要求，如果是，則回復(fù)記錄的位 置信息，否則，將所述位置査詢(xún)消息轉(zhuǎn)發(fā)給被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器。
所述位置服務(wù)器候選集確定模塊進(jìn)一步用于按所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中各個(gè) 道路的車(chē)流量和選擇的時(shí)間，從所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路；將被選擇的 道路劃分為一個(gè)或多個(gè)道路分段，將每個(gè)道路分段的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)簇，從所 述簇中選擇出所述簇的簇首作為候選位置服務(wù)器；將所有所述候選位置服務(wù) 器組成位置服務(wù)器候選集。
所述位置服務(wù)器模塊在將所述車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域后進(jìn)一步 用于應(yīng)用哈希函數(shù)將所述節(jié)點(diǎn)映射到每個(gè)所述區(qū)域中，使所述節(jié)點(diǎn)在每個(gè)所 述區(qū)域中的映射位置相對(duì)于所述區(qū)域中心的偏移量相同;對(duì)于每個(gè)所述區(qū)域， 從所述位置服務(wù)器候選集中選擇距離所述節(jié)點(diǎn)在所述區(qū)域中的映射位置最近 的候選位置服務(wù)器作為所述節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于所述區(qū)域的位置服務(wù)器。
所述更新模塊進(jìn)一步包括
選擇模塊，用于從所述節(jié)點(diǎn)的所有位置服務(wù)器中選擇本次進(jìn)行更新的位 置服務(wù)器；
發(fā)送模塊，用于獲得所述本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器的位置，按最小生 成樹(shù)算法生成報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)為所述節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用所述 報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)向所述本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器發(fā)送所述位置更新消息。
所述選擇模塊進(jìn)一步包括
級(jí)別設(shè)置模塊，用于設(shè)置更新級(jí)別，級(jí)別越大的所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更 新優(yōu)先級(jí)越低，每個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)一個(gè)位置記錄器，所有所述位置記錄 器的初始值都為所述節(jié)點(diǎn)的初始位置，并設(shè)置每個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新 閾值和更新區(qū)域大小，級(jí)別大的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值和更新區(qū)域大小分 別大于級(jí)別小的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閼值和更新區(qū)域大??；
級(jí)別選擇模塊，用于分別計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置同各個(gè)所述位置記錄器 中記錄的節(jié)點(diǎn)位置間的距離，分別比較各個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的距離和各個(gè) 所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值，從所述距離大于等于所述更新閾值的更新級(jí) 別中選擇級(jí)別最大的更新級(jí)別，被選擇的更新級(jí)別的級(jí)別為本次更新的最大 級(jí)別；
更新區(qū)域確定模塊，用于以所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置為中心，所述被選擇的更 新級(jí)別的更新區(qū)域大小為大小，確定更新區(qū)域，所述更新區(qū)域內(nèi)所有所述節(jié) 點(diǎn)的位置服務(wù)器為本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器；
位置記錄器更新模塊，用于在所述發(fā)送模塊操作完成后，將級(jí)別小于等 于所述本次更新的最大級(jí)別的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的位置記錄器中記錄的所述節(jié)點(diǎn) 的位置更新為所述節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置。
所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)為矩形，
所述級(jí)別設(shè)置模塊進(jìn)一步用于設(shè)置所述更新級(jí)別為從1至w，其中 Z
」和B為所述矩形的邊長(zhǎng)，Z為預(yù)設(shè)的更新區(qū)域大小參數(shù)，更新級(jí)別,'的 更新閾值為2"xZ)， D為預(yù)設(shè)的更新閾值參數(shù)，更新級(jí)別!'的更新區(qū)域大小為 以2'-'x丄為邊長(zhǎng)的正方形。
所述位置査詢(xún)模塊進(jìn)一步用于向所述目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器中距離所述 節(jié)點(diǎn)最近的位置服務(wù)器發(fā)送位置查詢(xún)消息。
所述節(jié)點(diǎn)發(fā)送的位置更新消息中包括所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置、所述節(jié)點(diǎn)當(dāng) 前的速度、所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方向和時(shí)間戳；
所述位置記錄模塊，還用于在所述節(jié)點(diǎn)為位置服務(wù)器時(shí)接收發(fā)送給所述 節(jié)點(diǎn)韻所述位置更新消息，記錄發(fā)送所述位更新消息的節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速 度、運(yùn)動(dòng)方向和更新時(shí)間；
所述位置回復(fù)模塊進(jìn)一步用于接收到發(fā)送來(lái)的所述位置查詢(xún)消息后，判
斷當(dāng)前時(shí)間同記錄的被查詢(xún)節(jié)點(diǎn)的更新時(shí)間的差值是否小于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，如果 是，則向發(fā)送所述位置査詢(xún)消息的節(jié)點(diǎn)回復(fù)記錄的所述被查詢(xún)節(jié)點(diǎn)的位置信
息；否則，根據(jù)記錄的所述被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向以及當(dāng) 前時(shí)間同更新時(shí)間的差值，從所述被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器中選擇一個(gè) 位置服務(wù)器，向被選擇的位置服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)所述位置查詢(xún)消息。
本發(fā)明的有益效果在于，因?yàn)槲恢梅?wù)是由車(chē)用自組網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)自身的通 信提供，不依賴(lài)于任何外部的通信和存儲(chǔ)設(shè)施，不受外部條件的制約，可廣 泛用于各種不同的環(huán)境，具有更好的適應(yīng)性；因?yàn)槲恢梅?wù)由分布式的位置 服務(wù)器提供，降低了位置服務(wù)器選擇時(shí)無(wú)效的概率，提高了位置服務(wù)的可靠 性；因?yàn)楣?jié)點(diǎn)向位置服務(wù)器發(fā)送位置更新報(bào)文時(shí)，根據(jù)位置服務(wù)器距離節(jié)點(diǎn) 的遠(yuǎn)近確定不同的更新頻率，并應(yīng)用基于最小生成樹(shù)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的多播技術(shù)， 降低了位置信息維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)；因?yàn)槊總€(gè)節(jié)點(diǎn)有多個(gè)位置服務(wù)器分布在網(wǎng)絡(luò)中， 且距離節(jié)點(diǎn)近的服務(wù)器信息更新頻，對(duì)于以局部通信為主的車(chē)輛間網(wǎng)絡(luò)應(yīng) 用而言，大部分位置査詢(xún)可以由近處的位置服務(wù)器快速反饋，減小了位置查 詢(xún)的延遲。


圖l是本發(fā)明的方法流程圖2是本發(fā)明方法中位置服務(wù)器候選集的流程圖3是本發(fā)明方法中確定節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器的流程圖4是本發(fā)明方法中節(jié)點(diǎn)更新其位置服務(wù)器的流程圖5是本發(fā)明方法中通信源節(jié)點(diǎn)查詢(xún)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置的流程圖6是本發(fā)明方法中位置服務(wù)器處理査詢(xún)請(qǐng)求消息的流程圖7是本發(fā)明節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖8是本發(fā)明節(jié)點(diǎn)的選擇模塊的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 如圖l所示，本發(fā)明方法包括
步驟S101，從車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路，將被選擇的道路劃分為一個(gè)或
多個(gè)道路分段，從每個(gè)道路分段的節(jié)點(diǎn)中選擇出一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為候選位置服務(wù) 器，所有被選擇的節(jié)點(diǎn)組成位置服務(wù)器候選集。
步驟S102，將車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域，為所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中 每個(gè)節(jié)點(diǎn)從位置服務(wù)器候選集中選擇出對(duì)應(yīng)于每個(gè)區(qū)域的位置服務(wù)器。
步驟S103，節(jié)點(diǎn)向該節(jié)點(diǎn)的全部或部分位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息， 以更新位置服務(wù)器上的該節(jié)點(diǎn)的位置信息。
步驟S104，通信中源節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器，向被選擇的 位置服務(wù)器發(fā)送位置査詢(xún)消息。
步驟S105，目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器接收發(fā)送給它的位置査詢(xún)消息后，判 斷記錄的位置信息是否滿(mǎn)足要求，如果是，則向源節(jié)點(diǎn)回復(fù)記錄的該目的節(jié) 點(diǎn)的位置信息，否則，將位置査詢(xún)消息轉(zhuǎn)發(fā)給該目的節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器。
確定位置服務(wù)器候選集的方法如圖2所示。
步驟S201，根據(jù)車(chē)用自組網(wǎng)的部署范圍，利用車(chē)載電子地圖獲得網(wǎng)絡(luò)覆 蓋面積內(nèi)的道路信息。
步驟S202，在車(chē)載電子地圖中査詢(xún)道路數(shù)據(jù)，提取各條道路關(guān)于車(chē)輛通 行能力的描述，根據(jù)道路所容納車(chē)流量的大小，為道路劃分級(jí)別。道路根據(jù) 其所容納車(chē)流量的大小從高到低劃分為快速路、主干路、次干路和支路，級(jí) 別越高，所容納的車(chē)流量越大。
步驟S203，按照道路級(jí)別從所有道路中選擇滿(mǎn)足所容納車(chē)流量要求道 路。所容納車(chē)流量要求隨時(shí)間動(dòng)態(tài)調(diào)整，在交通高峰期使被選擇的道路為主 干路和次干路，而夜間使被選擇的道路為快速路。
步驟S204,根據(jù)無(wú)線(xiàn)傳播距離，將每條被選擇的道路進(jìn)行劃分為一個(gè)或 多個(gè)道路分段，每個(gè)道路分段中的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)簇，并為每個(gè)簇選擇出一個(gè) 簇首，簇首作為候選位置服務(wù)器。
其中無(wú)線(xiàn)傳播距離為車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中所用通信協(xié)議規(guī)定的無(wú)線(xiàn)傳播距 離，例如，在無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的IEEE 802.11協(xié)議中，無(wú)線(xiàn)傳播距離為250米左 右。
選擇簇首的方法包括，-
選擇運(yùn)動(dòng)軌跡確定的公共汽車(chē)作為簇首。
選擇道路分段內(nèi)運(yùn)動(dòng)速度最慢的車(chē)輛作為簇首。
選擇距離道路分段中心位置最近的車(chē)輛作為簇首。
步驟S205，所有簇的簇首組成位置服務(wù)器候選集。 確定節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器的方法如圖3所示。
步驟S301，將車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)所蓋的面積劃分為MXN個(gè)矩形的區(qū)域。 參數(shù)M和N根據(jù)車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模來(lái)進(jìn)行設(shè)置。
步驟S302，利用一致的哈希函數(shù)，將一個(gè)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)映射到每個(gè)區(qū)域中， 使得該節(jié)點(diǎn)在每個(gè)區(qū)域中的映射位置相對(duì)于該區(qū)域中心的偏移量都相同。
要確定的映射目標(biāo)位置共M x N個(gè),使用(0,0)到(M-1，N-1)表示。
利用哈希函數(shù)實(shí)現(xiàn)的具體方法采用如下過(guò)程，但不限于如下過(guò)程
區(qū)域長(zhǎng)度=網(wǎng)絡(luò)蓋長(zhǎng)度/M;
區(qū)域?qū)挾?網(wǎng)絡(luò)蓋寬度/N;
從i二O開(kāi)始，當(dāng)i^M-l時(shí)，做如下處理后每次i遞增l; 從j二0開(kāi)始，當(dāng)"N-1時(shí)，做如下處理后每次j遞增l; 第(i，j)個(gè)映射目標(biāo)位置點(diǎn)的坐標(biāo)如下
橫坐標(biāo)=網(wǎng)絡(luò)左邊界橫坐標(biāo)+ i x區(qū)域長(zhǎng)度+節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)除以區(qū) 域長(zhǎng)度的余數(shù)；
縱坐標(biāo)=網(wǎng)絡(luò)下邊界縱坐標(biāo)+ j x區(qū)域?qū)挾?節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)除以區(qū) 域?qū)挾鹊挠鄶?shù)；
循環(huán)處理j結(jié)束； 循環(huán)處理i結(jié)束。
步驟S303,對(duì)于每個(gè)映射位置，從位置服務(wù)器候選集選擇與該映射位置
最近的一個(gè)位置服務(wù)器，將其標(biāo)記為該節(jié)點(diǎn)一個(gè)位置服務(wù)器。
步驟S304,節(jié)點(diǎn)的所有位置服務(wù)器組成該節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器集。
車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都通過(guò)上述方法確定自己的位置服務(wù)器集。
節(jié)點(diǎn)更新位置服務(wù)器上的位置信息的方法如圖4所示。
步驟S401，設(shè)置更新級(jí)別，級(jí)別越大的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新優(yōu)先級(jí)越低，
更新級(jí)別為從l至"，其中 <formula>formula see original document page 16</formula>A和B為矩形車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)的邊長(zhǎng)，L為預(yù)設(shè)的更新區(qū)域大小參數(shù)； 每個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)一個(gè)位置記錄器，更新級(jí)別1至n分別對(duì)應(yīng)位置
記錄器R1,R2，......,Rn。，所有位置記錄器的初始值都為該節(jié)點(diǎn)的初始位置,更新級(jí)
別''的更新閾值為2'-、Z)， D為預(yù)設(shè)的更新閾值參數(shù)，更新級(jí)別!'的更新區(qū)域 大小為以2" x丄為邊長(zhǎng)的正方形，丄為預(yù)設(shè)的更新區(qū)域大小參數(shù)。
步驟S402，節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)檢測(cè)自己的位置，計(jì)算當(dāng)前位置相對(duì)于各個(gè)位置記 錄器中位置的距離，分別記作《，A，......，《,......，《。
步驟S403，逐個(gè)判斷距離02,......，《,......，《是否滿(mǎn)足《W1 xZ),如果是，
則可觸發(fā)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行位置更新，執(zhí)行步驟S404，否則，等待下一次更新時(shí)，執(zhí) 行步驟S402。
步驟S404,從滿(mǎn)足條件的更新級(jí)別中選擇級(jí)別最大的更新級(jí)別，記為《， 本次更新的最大級(jí)別為y。
步驟S405，根據(jù)《確定本次進(jìn)行更新的更新范圍，以該節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置 為中心，以2"x丄為邊長(zhǎng)的正方形區(qū)域?yàn)楸敬胃路秶?，更新該更新范圍?nèi) 的所有該節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器。
步驟S406，利用電子地圖，將待更新的位置服務(wù)器所在的連通圖，根據(jù) 最小生成樹(shù)算法生成報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，該報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)為該節(jié)點(diǎn)。
步驟S407，節(jié)點(diǎn)應(yīng)用報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，向本次更新范圍內(nèi)的所有位置服務(wù)器 發(fā)送多播位置更新消息。
位置更新消息中包括所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置、所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的速度、所述 節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方向和時(shí)間。
節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器接收到該位置更新消息后，記錄該節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng) 速度、運(yùn)動(dòng)方向和更新時(shí)間。
在另一實(shí)施方式中,節(jié)點(diǎn)向該節(jié)點(diǎn)所有的位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息。
步驟S408，更新位置記錄器......,&中記錄的位置為該節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位
置，等待下一次更新，執(zhí)行步驟S402。
通信源節(jié)點(diǎn)查詢(xún)目的節(jié)點(diǎn)位置過(guò)程中源節(jié)點(diǎn)的操作流程如圖5所示，目 的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器的操作流程如圖6所示。
步驟S501，當(dāng)節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí)，如果需要獲得目的節(jié)點(diǎn)的位 置信息，則首先在該源節(jié)點(diǎn)本地緩存中查找。
步驟S502，如果沒(méi)有找到目的節(jié)點(diǎn)的位置信息，或者找到的目的節(jié)點(diǎn)的 位置信息已經(jīng)過(guò)時(shí)，則執(zhí)行步驟S503，否則，執(zhí)行步驟S508。
步驟S503,節(jié)點(diǎn)根據(jù)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)獲得其所有的位置服務(wù)器集，記為Z。
步驟S504，判斷位置服務(wù)器集Z是否為空，如果否，則執(zhí)行步驟S505， 如果是，則執(zhí)行步驟S508。
步驟S505，從位置服務(wù)器集Z中查找距離該源節(jié)點(diǎn)最近的位置服務(wù)器， 記為S，向位置服務(wù)器S發(fā)送位置査詢(xún)消息。
步驟S506，該源節(jié)點(diǎn)設(shè)置超時(shí)定時(shí)器，判斷是否在超時(shí)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)未收到應(yīng) 答消息或收到的應(yīng)答消息報(bào)告錯(cuò)誤，如果是，則執(zhí)行步驟S508，否則，執(zhí)行 步驟S507。
步驟S507，將位置服務(wù)器S從位置服務(wù)器集Z中去掉，執(zhí)行步驟S504。 步驟S508,結(jié)束。
步驟S601，位置服務(wù)器接收到節(jié)點(diǎn)向其發(fā)送或其他位置服務(wù)器向其轉(zhuǎn)發(fā) 的位置查詢(xún)消息。
步驟S602，根據(jù)被査詢(xún)的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)在數(shù)據(jù)庫(kù)中査找其對(duì)應(yīng)的位置信
息。
步驟S603，判斷數(shù)據(jù)庫(kù)中是否存在該目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置信息，如果是，則 執(zhí)行步驟S604,否則，執(zhí)行步驟S606。
步驟S604,判斷當(dāng)前時(shí)間同記錄的該目的節(jié)點(diǎn)的更新時(shí)間的差值是否小 于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，如果是，則執(zhí)行步驟S607，否則，執(zhí)行步驟S605。
步驟S605，根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速度、方向以及消逝時(shí)間選擇位 置服務(wù)器，并向其轉(zhuǎn)發(fā)該位置查詢(xún)消息。
消逝時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間同記錄的目的節(jié)點(diǎn)的更新時(shí)間的差值。
選擇其他位置服務(wù)器的方法為根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)的歷史位置、運(yùn)動(dòng)速度和方 向，以及消逝的時(shí)間估算目的節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置，選擇距離該目的節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位 置最近的位置服務(wù)器。
步驟S606,向發(fā)送該位置查詢(xún)消息的節(jié)點(diǎn)發(fā)送位置應(yīng)答消息，報(bào)告錯(cuò)誤。
步驟S607,向發(fā)送該位置査詢(xún)消息的節(jié)點(diǎn)發(fā)送位置應(yīng)答消息，通告其目 的節(jié)點(diǎn)的位置。
本發(fā)明的系統(tǒng)，包括節(jié)點(diǎn)、位置服務(wù)器候選集確定模塊、位置服務(wù)器模塊。
位置服務(wù)器候選集確定模塊，用于從車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路，將被選
擇的道路劃分為一個(gè)或多個(gè)道路分段，從每個(gè)道路分段的節(jié)點(diǎn)中選擇出一個(gè) 節(jié)點(diǎn)作為候選位置服務(wù)器，所有候選位置服務(wù)器組成位置服務(wù)器候選集。
位置服務(wù)器候選集確定模塊按車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)道路的車(chē)流量和選擇 的時(shí)間，從車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路；將每個(gè)道路分段中的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)簇， 從簇中選擇出該簇的簇首；將所有簇首組成位置服務(wù)器候選集。
位置服務(wù)器模塊，用于將車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域，為節(jié)點(diǎn)從位 置服務(wù)器候選集中選擇出對(duì)應(yīng)于每個(gè)區(qū)域的位置服務(wù)器。
位置服務(wù)器模塊在將車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域后，應(yīng)用哈希函數(shù) 將節(jié)點(diǎn)映射到每個(gè)區(qū)域中，使節(jié)點(diǎn)在每個(gè)區(qū)域中的映射位置相對(duì)于該區(qū)域中 心的偏移量相同；對(duì)于每個(gè)區(qū)域，從位置服務(wù)器候選集中選擇距離該節(jié)點(diǎn)在 該區(qū)域中的映射位置最近的候選位置服務(wù)器作為所述節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于該區(qū)域的位 置服務(wù)器。
節(jié)點(diǎn)包括更新模塊701、位置記錄模塊702、位置查詢(xún)模塊703、位置 回復(fù)模塊704。
節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖如圖7所示。
更新模塊701，用于向節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息，以更新位 置服務(wù)器上的節(jié)點(diǎn)的位置信息。
更新模塊701包括選擇模塊711和發(fā)送模塊712。
選擇模塊711，用于從節(jié)點(diǎn)的所有位置服務(wù)器中選擇本次進(jìn)行更新的位 置服務(wù)器。
在一種實(shí)施方式中，節(jié)點(diǎn)向該節(jié)點(diǎn)所有的位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息， 進(jìn)行位置更新。
在另一個(gè)實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)每次選擇該節(jié)點(diǎn)的部分位置服務(wù)器發(fā)送位置更 新消息，進(jìn)行位置更新。選擇模塊711包括級(jí)別設(shè)置模塊801、級(jí)別選擇 模塊802、更新區(qū)域確定模塊803和位置記錄器更新模塊804，如圖8所示。
級(jí)別設(shè)置模塊801，用于設(shè)置更新級(jí)別，級(jí)別越大的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更 新優(yōu)先級(jí)越低，每個(gè)更新級(jí)別對(duì)應(yīng)一個(gè)位置記錄器，所有位置記錄器的初始 值都為該節(jié)點(diǎn)的初始位置，并設(shè)置每個(gè)更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值和更新區(qū)域 大小，級(jí)別大的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閥值和更新區(qū)域大小分別大于級(jí)別小的 更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值和更新區(qū)域大小。
本實(shí)施例中車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)為矩形，
級(jí)別設(shè)置模塊801設(shè)置所述更新級(jí)別為從1至"，其中<formula>formula see original document page 20</formula>J和A為矩形的邊長(zhǎng)，Z為預(yù)設(shè)的更新區(qū)域大小參數(shù)，更新級(jí)別,'的更新 閾值為2"xD， D為預(yù)設(shè)的更新閾值參數(shù)，更新級(jí)別i'的更新區(qū)域大小為以 2"x丄為邊長(zhǎng)的正方形。
級(jí)別選擇模塊802,用于分別計(jì)算節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置同各個(gè)所述位置記錄器 中記錄的節(jié)點(diǎn)位置間的距離，分別比較各個(gè)更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的距離和各個(gè)更新 級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值，從計(jì)算的距離大于等于更新閾值的更新級(jí)別中選擇級(jí) 別最大的更新級(jí)別，被選擇的更新級(jí)別的級(jí)別為本次更新的最大級(jí)別。
更新區(qū)域確定模塊803，用于以節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置為中心，被選擇的更新級(jí) 別的更新區(qū)域大小為大小，確定更新區(qū)域，更新區(qū)域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù) 器為本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器。
位置記錄器更新模塊804，用于在發(fā)送模塊714操作完成后，將級(jí)別小 于等于本次更新的最大級(jí)別的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的位置記錄器中記錄的節(jié)點(diǎn)的位
置更新為該節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置。
發(fā)送模塊712，用于獲得本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器的位置，按最小生 成樹(shù)算法生成報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)為所述節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用所述報(bào)文 轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)向本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息。
節(jié)點(diǎn)發(fā)送的位置更新消息中包括該節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置、該節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的速 度、該節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方向和時(shí)間戳。
位置記錄模塊702,用于在節(jié)點(diǎn)為其他節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器時(shí)，記錄對(duì)應(yīng) 節(jié)點(diǎn)的位置信息。
位置記錄模塊702，還用于在節(jié)點(diǎn)為位置服務(wù)器時(shí)，接收發(fā)送來(lái)的位置 更新消息，記錄發(fā)送該位更新消息的節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向和更 新時(shí)間。
位置查詢(xún)模塊703,用于在節(jié)點(diǎn)為通信中源節(jié)點(diǎn)時(shí)，選擇一個(gè)目的節(jié)點(diǎn) 的位置服務(wù)器，向被選擇的位置服務(wù)器發(fā)送位置査詢(xún)消息。
位置查詢(xún)模塊703選擇目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器中距離該節(jié)點(diǎn)最近的位置 服務(wù)器，向其發(fā)送位置査詢(xún)消息。
位置回復(fù)模塊704，用于在所述節(jié)點(diǎn)為位置服務(wù)器時(shí)，接收發(fā)送來(lái)的所 述位置査詢(xún)消息，判斷記錄的位置信息是否滿(mǎn)足要求，如果是，則回復(fù)記錄 的位置信息，否則，將所述位置查詢(xún)消息轉(zhuǎn)發(fā)給被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù) 器。
位置回復(fù)模塊704接收到發(fā)送來(lái)的所述位置査詢(xún)消息后，判斷當(dāng)前時(shí)間 同記錄的被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的更新時(shí)間的差值是否小于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，如果是，則向發(fā) 送位置查詢(xún)消息的節(jié)點(diǎn)回復(fù)記錄的被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的位置信息；否則，根據(jù)記錄
的被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向以及當(dāng)前時(shí)間同更新時(shí)間的差值， 從被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器中選擇一個(gè)位置服務(wù)器，向被選擇的位置服 務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)該位置査詢(xún)消息。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書(shū)確定的本發(fā)明的精神和范圍的條 件下，還可以對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限 于以上的說(shuō)明，而是由權(quán)利要求書(shū)的范圍來(lái)確定的。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法，其特征在于，包括步驟1，在所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路，將被選擇的道路劃分為一個(gè)或多個(gè)道路分段，從每個(gè)所述道路分段的節(jié)點(diǎn)中選擇出一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為候選位置服務(wù)器，所有候選位置服務(wù)器組成位置服務(wù)器候選集；步驟2，將所述車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域，為節(jié)點(diǎn)從所述位置服務(wù)器候選集中選擇出對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述區(qū)域的位置服務(wù)器，所述位置服務(wù)器記錄所述節(jié)點(diǎn)的位置信息；步驟3，節(jié)點(diǎn)向所述節(jié)點(diǎn)的全部或部分位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息，以更新所述位置服務(wù)器上的所述節(jié)點(diǎn)的位置信息；步驟4，通信中源節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器，向被選擇的位置服務(wù)器發(fā)送位置查詢(xún)消息；步驟5，所述目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器接收發(fā)送來(lái)的所述位置查詢(xún)消息后，判斷記錄的位置信息是否滿(mǎn)足要求，如果是，則回復(fù)記錄的位置信息，否則，將所述位置查詢(xún)消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述目的節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器。
2. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法， 其特征在于，所述步驟l進(jìn)一步為步驟21，按所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)道路的車(chē)流量和選擇的時(shí)間，從所 述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路；步驟22，將被選擇的道路劃分為一個(gè)或多個(gè)道路分段，將每個(gè)道路分段 的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)簇，從所述簇中選擇出所述簇的簇首作為候選位置服務(wù)器；步驟23,將所有所述候選位置服務(wù)器組成位置服務(wù)器候選集。
3. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法, 其特征在于，所述步驟2中為節(jié)點(diǎn)從所述位置服務(wù)器候選集中選擇出對(duì)應(yīng)于 每個(gè)所述區(qū)域的位置服務(wù)器進(jìn)一步為步驟31，應(yīng)用哈希函數(shù)將所述節(jié)點(diǎn)映射到每個(gè)所述區(qū)域中，使所述節(jié)點(diǎn) 在每個(gè)所述區(qū)域中的映射位置相對(duì)于所述區(qū)域中心的偏移量相同；步驟32，對(duì)于每個(gè)所述區(qū)域，從所述位置服務(wù)器候選集中選擇距離所述 節(jié)點(diǎn)在所述區(qū)域中的映射位置最近的候選位置服務(wù)器作為所述節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于所 述區(qū)域的位置服務(wù)器。
4. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法，其特征在于，所述步驟3進(jìn)一步為步驟41，從所述節(jié)點(diǎn)的所有位置服務(wù)器中選擇本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器；步驟42，獲得所述本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器的位置，按最小生成樹(shù)算 法生成報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)為所述節(jié)點(diǎn)；步驟43，應(yīng)用所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)向所述本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器發(fā)送所 述位置更新消息。
5. 如權(quán)利要求4所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法, 其特征在于，所述步驟41進(jìn)一步包括步驟51，設(shè)置更新級(jí)別，級(jí)別越大的所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新優(yōu)先級(jí)越 低，每個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)一個(gè)位置記錄器，所有所述位置記錄器的初始值 都為所述節(jié)點(diǎn)的初始位置，并設(shè)置每個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值和更新 區(qū)域大小，級(jí)別大的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值和更新區(qū)域大小分別大于級(jí)別 小的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值和更新區(qū)域大?。徊襟E52，分別計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置同各個(gè)所述位置記錄器中記錄的節(jié) 點(diǎn)位置間的距離，分別比較各個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的距離和各個(gè)所述更新級(jí) 別對(duì)應(yīng)的更新閾值，從所述距離大于等于所述更新閾值的更新級(jí)別中選擇級(jí) 別最大的更新級(jí)別，被選擇的更新級(jí)別的級(jí)別為本次更新的最大級(jí)別；步驟53，以所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置為中心，所述被選擇的更新級(jí)別的更新區(qū) 域大小為大小，確定更新區(qū)域，所述更新區(qū)域內(nèi)所有所述節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器 為本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器；所述步驟43后還包括步驟54，將級(jí)別小于等于所述本次更新的最大級(jí)別的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的位 置記錄器中記錄的所述節(jié)點(diǎn)的位置更新為所述節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置。
6. 如權(quán)利要求5所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法， 其特征在于，所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)為矩形，<formula>formula see original document page 4</formula>所述步驟51進(jìn)一步為設(shè)置所述更新級(jí)別為從1至"，其中 Z^和^為^f述矩形的邊長(zhǎng)，l為預(yù)設(shè)的更新區(qū)域大小參數(shù)，更新級(jí)別''的 更新閾值為2'-、D， D為預(yù)設(shè)的更新閾值參數(shù)，更新級(jí)別^的更新區(qū)域大小為 以2'-'x丄為邊長(zhǎng)的正方形。
7. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法， 其特征在于，所述步驟4進(jìn)一步為所述源節(jié)點(diǎn)向所述目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器中距離所 述源節(jié)點(diǎn)最近的位置服務(wù)器發(fā)送位置查詢(xún)消息。
8. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法， 其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)發(fā)送的位置更新消息中包括所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置、所述節(jié)點(diǎn)當(dāng) 前的速度、所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方向和時(shí)間戳； 所述步驟3還包括步驟81，所述節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器接收到所述位置更新消息后，記錄所述 節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向和更新時(shí)間； 所述步驟5進(jìn)一步包括步驟82，所述目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器接收到發(fā)送來(lái)的所述位置査詢(xún)消息 后，判斷當(dāng)前時(shí)間同記錄的所述目的節(jié)點(diǎn)的更新時(shí)間的差值是否小于預(yù)設(shè)時(shí) 長(zhǎng)，如果是，則執(zhí)行步驟83，否則，執(zhí)行步驟84;步驟83，向所述源節(jié)點(diǎn)回復(fù)記錄的所述目的節(jié)點(diǎn)的位置信息； 步驟84，根據(jù)記錄的所述目的節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向以及當(dāng) 前時(shí)間同更新時(shí)間的差值，從所述目的節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器中選擇一個(gè)位 置服務(wù)器，向被選擇的位置服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)所述位置查詢(xún)消息。
9. 一種車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的系統(tǒng)，包括節(jié)點(diǎn)，其特 征在于，所述系統(tǒng)還包括位置服務(wù)器候選集確定模塊，用于從所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路，將 被選擇的道路劃分為一個(gè)或多個(gè)道路分段，從每個(gè)所述道路分段的節(jié)點(diǎn)中選 擇出一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為候選位置服務(wù)器，所有候選位置服務(wù)器組成位置服務(wù)器候 選集；位置服務(wù)器模塊，用于將所述車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域，為節(jié)點(diǎn) 從所述位置服務(wù)器候選集中選擇出對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述區(qū)域的位置服務(wù)器； 所述節(jié)點(diǎn)包括更新模塊，用于向所述節(jié)點(diǎn)的全部或部分位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息， 以更新所述位置服務(wù)器上的所述節(jié)點(diǎn)的位置信息；位置記錄模塊，用于在所述節(jié)點(diǎn)為其他節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器時(shí)，記錄對(duì)應(yīng) 節(jié)點(diǎn)的位置信息；位置查詢(xún)模塊，用于在所述節(jié)點(diǎn)為通信中源節(jié)點(diǎn)時(shí)，選擇一個(gè)目的節(jié)點(diǎn) 的位置服務(wù)器，向被選擇的位置服務(wù)器發(fā)送位置查詢(xún)消息；位置回復(fù)模塊，用于在所述節(jié)點(diǎn)為位置服務(wù)器時(shí)，接收發(fā)送來(lái)的所述位 置查詢(xún)消息，判斷記錄的位置信息是否滿(mǎn)足要求，如果是，則回復(fù)記錄的位 置信息，否則，將所述位置查詢(xún)消息轉(zhuǎn)發(fā)給被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器。
10. 如權(quán)利要求9所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的系統(tǒng)， 其特征在于，所述位置服務(wù)器候選集確定模塊進(jìn)一步用于按所述車(chē)用自組網(wǎng) 絡(luò)中各個(gè)道路的車(chē)流量和選擇的時(shí)間，從所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路；將 被選擇的道路劃分為一個(gè)或多個(gè)道路分段，將每個(gè)道路分段的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè) 簇，從所述簇中選擇出所述簇的簇首作為候選位置服務(wù)器；將所有所述候選 位置服務(wù)器組成位置服務(wù)器候選集。
11. 如權(quán)利要求9所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的系統(tǒng)， 其特征在于，所述位置服務(wù)器模塊在將所述車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域 后進(jìn)一步用于應(yīng)用哈希函數(shù)將所述節(jié)點(diǎn)映射到每個(gè)所述區(qū)域中，使所述節(jié)點(diǎn) 在每個(gè)所述區(qū)域中的映射位置相對(duì)于所述區(qū)域中心的偏移量相同；對(duì)于每個(gè) 所述區(qū)域，從所述位置服務(wù)器候選集中選擇距離所述節(jié)點(diǎn)在所述區(qū)域中的映 射位置最近的候選位置服務(wù)器作為所述節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于所述區(qū)域的位置服務(wù)器。
12. 如權(quán)利要求9所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的系統(tǒng)， 其特征在于，所述更新模塊進(jìn)一步包括選擇模塊，用于從所述節(jié)點(diǎn)的所有位置服務(wù)器中選擇本次進(jìn)行更新的位 置服務(wù)器；發(fā)送模塊，用于獲得所述本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器的位置，按最小生 成樹(shù)算法生成報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，所述報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)為所述節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用所述 報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)向所述本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器發(fā)送所述位置更新消息。
13. 如權(quán)利要求12所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的系 統(tǒng)，其特征在于，所述選擇模塊進(jìn)一步包括級(jí)別設(shè)置模塊，用于設(shè)置更新級(jí)別，級(jí)別越大的所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更 新優(yōu)先級(jí)越低，每個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)一個(gè)位置記錄器，所有所述位置記錄 器的初始值都為所述節(jié)點(diǎn)的初始位置，并設(shè)置每個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新 閾值和更新區(qū)域大小，級(jí)別大的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新闞值和更新區(qū)域大小分 別大于級(jí)別小的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閼值和更新區(qū)域大?。患?jí)別選擇模塊，用于分別計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置同各個(gè)所述位置記錄器 中記錄的節(jié)點(diǎn)位置間的距離，分別比較各個(gè)所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的距離和各個(gè) 所述更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的更新閾值，從所述距離大于等于所述更新閥值的更新級(jí) 別中選擇級(jí)別最大的更新級(jí)別，被選擇的更新級(jí)別的級(jí)別為本次更新的最大 級(jí)別；更新區(qū)域確定模塊，用于以所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置為中心，所述被選擇的更 新級(jí)別的更新區(qū)域大小為大小，確定更新區(qū)域，所述更新區(qū)域內(nèi)所有所述節(jié) 點(diǎn)的位置服務(wù)器為本次進(jìn)行更新的位置服務(wù)器；位置記錄器更新模塊，用于在所述發(fā)送模塊操作完成后，將級(jí)別小于等 于所述本次更新的最大級(jí)別的更新級(jí)別對(duì)應(yīng)的位置記錄器中記錄的所述節(jié)點(diǎn) 的位置更新為所述節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置。
14. 如權(quán)利要求13所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)為矩形，所述級(jí)別設(shè)置模^進(jìn)一步用于設(shè)置所述更新級(jí)別為從1至"，其中 max(爿，丑)<formula>formula see original document page 6</formula>^和B為所述矩形的邊長(zhǎng)，l為預(yù)設(shè)的更新區(qū)域大小參數(shù)，更新級(jí)別''的 更新閾值為2'-、Z)， D為預(yù)設(shè)的更新閾值參數(shù)，更新級(jí)別,'的更新區(qū)域大小為 以2'-'xZ為邊長(zhǎng)的正方形。
15. 如權(quán)利要求9所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的系統(tǒng)， 其特征在于，所述位置査詢(xún)模塊進(jìn)一步用于向所述目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器中距離所述 節(jié)點(diǎn)最近的位置服務(wù)器發(fā)送位置查詢(xún)消息。
16.如權(quán)利要求9所述的車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的系統(tǒng)， 其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)發(fā)送的位置更新消息中包括所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的位置、所述節(jié)點(diǎn)當(dāng) 前的速度、所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方向和時(shí)間戳；所述位置記錄模塊，還用于在所述節(jié)點(diǎn)為位置服務(wù)器時(shí)接收發(fā)送給所述 節(jié)點(diǎn)的所述位置更新消息，記錄發(fā)送所述位更新消息的節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速 度、運(yùn)動(dòng)方向和更新時(shí)間；所述位置回復(fù)模塊進(jìn)一步用于接收到發(fā)送來(lái)的所述位置査詢(xún)消息后，判 斷當(dāng)前時(shí)間同記錄的被查詢(xún)節(jié)點(diǎn)的更新時(shí)間的差值是否小于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，如果 是，則向發(fā)送所述位置查詢(xún)消息的節(jié)點(diǎn)回復(fù)記錄的所述被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的位置信 息；否則，根據(jù)記錄的所述被查詢(xún)節(jié)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向以及當(dāng) 前時(shí)間同更新時(shí)間的差值，從所述被査詢(xún)節(jié)點(diǎn)的其他位置服務(wù)器中選擇一個(gè) 位置服務(wù)器，向被選擇的位置服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)所述位置査詢(xún)消息。
全文摘要
本發(fā)明涉及車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中確定通信目的節(jié)點(diǎn)位置的方法和系統(tǒng)，方法包括在車(chē)用自組網(wǎng)絡(luò)中選擇道路，將其劃分為道路分段，從每個(gè)道路分段中選擇出一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所有被選擇的節(jié)點(diǎn)組成位置服務(wù)器候選集；將車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)區(qū)域，為節(jié)點(diǎn)從位置服務(wù)器候選集中選擇出對(duì)應(yīng)于每個(gè)區(qū)域的位置服務(wù)器；節(jié)點(diǎn)向其全部或部分位置服務(wù)器發(fā)送位置更新消息；通信源節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器，向其發(fā)送位置查詢(xún)消息；位置服務(wù)器接收發(fā)送來(lái)的位置查詢(xún)消息，如果其記錄的位置信息滿(mǎn)足要求，則回復(fù)位置信息，否則，將該位置查詢(xún)消息轉(zhuǎn)發(fā)給其他位置服務(wù)器。本發(fā)明能夠提高了位置服務(wù)的可靠性，降低維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)和位置查詢(xún)延遲。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101364921SQ20081022247
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者靖 劉, 葉新銘, 君 張, 軍 李, 白翔宇, 海 蔣 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所