技術(shù)領域：

本發(fā)明涉及車載自組網(wǎng)領域，尤其涉及一種適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法。

背景技術(shù)：
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車載自組網(wǎng)是由車輛和路側(cè)設備組成的無線自組網(wǎng)(adhocnetwork)，其目的是為車上人員提供安全、駕駛輔助、娛樂方面的服務。目前業(yè)界的通用做法是使用172號等六個信道作為服務信道(servicechannel，縮寫sch)、178號信道作為控制信道(controlchannel，縮寫cch)，并使用ieee1609.4協(xié)議和ieee802.11p協(xié)議進行底層信道訪問控制，使用gps讓所有車輛擁有一致的時間。根據(jù)ieee1609.4協(xié)議的規(guī)定，娛樂服務應在服務信道中傳送。目前業(yè)界的通用做法是，服務提供節(jié)點選取六個服務信道中固定的一個與服務使用節(jié)點通信。但是對于音視頻點播這種通信數(shù)據(jù)量較大的娛樂服務，固定在一個信道中連續(xù)通信可能會造成信道擁堵，降低在該信道中通信的所有節(jié)點的通信質(zhì)量，從而造成音視頻卡頓，降低用戶體驗。本發(fā)明提出了一種自動信道切換方法，允許通信節(jié)點在多個服務信道中按一定方案自動切換，以降低信道擁堵，提高通信質(zhì)量，最終提高用戶體驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法，具體由以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法,根據(jù)設定的協(xié)議限定信道的使用以tms作為同步周期循環(huán)，設定每個同步周期的前t/2ms為cch時隙，在cch時隙內(nèi)所有節(jié)點都必須切換到控制信道收發(fā)安全相關(guān)信息；設定每個同步周期的后t/2ms為sch時隙，在sch時隙內(nèi)根據(jù)數(shù)組array實現(xiàn)所有節(jié)點切換到各自的服務信道收發(fā)服務信息，所述數(shù)組array存儲有信道切換規(guī)則。

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法的進一步設計在于，所有節(jié)點擁有一致的同步周期。

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法的進一步設計在于，所述設定的協(xié)議為ieee1604.4。

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法的進一步設計在于，數(shù)組array的每一個元素記作array[i]，每一個array[i]包含：所使用的信道編號array[i]->chan與信道使用時間array[i]->dur。

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法的進一步設計在于，所述節(jié)點包括音視頻服務提供節(jié)點p與音視頻服務使用節(jié)點c。

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法的進一步設計在于，對于音視頻服務提供節(jié)點p，存儲信道切換規(guī)則包括：

步驟a-1)p節(jié)點對數(shù)組array進行帶約束的隨機初始化，隨機的約束如下：

對任意i，都有array[i]→chan≠array[i+1]→chan；

對任意i，都有array[i]→dur≥5ms且array[i]→dur≤15ms；

數(shù)組中每個元素的信道使用時間信息之和等于sch時隙的有效通信時間，即∑array[i]→dur＝t/2-tguardms。

步驟a-2)在每個同步周期的cch時隙，p節(jié)點在控制信道中通過單播數(shù)據(jù)幀的形式向c節(jié)點發(fā)送步驟一中產(chǎn)生的數(shù)組array；

步驟a-3)在該同步周期的sch時隙，在守護時隙結(jié)束后，按步驟a-1)中產(chǎn)生的array元素的順序執(zhí)行自動信道切換。

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法的進一步設計在于，步驟a-3)中，對于每個array[i]，首先切換到array[i]->chan信道，然后在該信道通信array[i]->dur時間后，執(zhí)行array[i+1]中的操作，直到遍歷完整個數(shù)組，遍歷完成后，整個同步周期結(jié)束，p節(jié)點回到步驟一進行下一個同步周期的操作。

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法的進一步設計在于，步驟a-3)中，對于每個array[i]，在array[i]->dur時間到期時，如果數(shù)據(jù)幀還在交互中，則需等到數(shù)據(jù)幀發(fā)送完、確認幀交互完或者ack交互超時后，才進行array[i+1]的信道切換。

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法的進一步設計在于，對于音視頻服務使用節(jié)點c，存儲信道切換規(guī)則包括如下步驟：

步驟b-1)在每個同步周期的cch時隙，c節(jié)點在控制信道中接收p節(jié)點發(fā)送數(shù)組array；

步驟b-2)在該同步周期的sch時隙，在守護時隙結(jié)束后，按接收到的array元素的順序執(zhí)行自動信道切換。

所述適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法的進一步設計在于，步驟b-2)中對于每個array[i]，首先切換到array[i]->chan信道，然后在該信道通信array[i]->dur時間后，執(zhí)行對array[i+1]的操作，直到遍歷完整個數(shù)組。遍歷完成后，整個同步周期結(jié)束，c節(jié)點回到步驟一進行下一個同步周期的操作；對于每個array[i]，在array[i]->dur時間到期時，如果數(shù)據(jù)幀還在交互中，則需等到數(shù)據(jù)幀發(fā)送完、確認幀交互完或者確認幀交互超時后，才進行array[i+1]的信道切換。

本發(fā)明的有益效果：

1)本發(fā)明的適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法兼容性好。本發(fā)明是對車載自組網(wǎng)的信道使用上進行了優(yōu)化，并未破壞現(xiàn)有協(xié)議，不會影響其他不支持本發(fā)明的節(jié)點的通信。

2)本發(fā)明的適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法易于實現(xiàn)。切換信道是節(jié)點本身必須具備的功能，本發(fā)明只是在切換方案上進行了優(yōu)化，復雜度較低。

附圖說明：

圖1為信道使用的示意圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1，本實施例的根據(jù)ieee1604.4協(xié)議規(guī)定，信道的使用以100ms(毫秒)作為同步周期循環(huán)；每個同步周期的前50ms稱為cch時隙，所有節(jié)點都必須切換到控制信道收發(fā)安全相關(guān)信息；每個同步周期的后50ms稱為sch時隙，所有節(jié)點可以切換到各自的服務信道收發(fā)服務信息；cch、sch時隙的前4ms均為守護時隙、不進行任何通信。由于所有節(jié)點都從gps獲得一致的時間，因此所有節(jié)點擁有一致的同步周期。

本實施例需要定義一個數(shù)組array，該數(shù)組array存儲信道切換規(guī)律。數(shù)組array的每一個元素記作array[i]。每一個array[i]包含兩個內(nèi)容：所使用的信道編號和信道使用時間，前者記作array[i]->chan，后者記作array[i]->dur。

本實施例涉及音視頻服務提供節(jié)點p(以下簡稱p節(jié)點)和音視頻服務使用節(jié)點c(以下簡稱c節(jié)點)兩方面，下面依次說明這兩者的實施方式。

對于p節(jié)點，實施的信道切換規(guī)律如下：

步驟一：p節(jié)點對數(shù)組array進行帶約束的隨機初始化。隨機的約束如下：

對任意i，都有array[i]→chan≠array[i+1]→chan；

對任意i，都有array[i]→dur≥5ms且array[i]→dur≤15ms；

數(shù)組中每個元素的信道使用時間信息之和等于sch時隙的有效通信時間，即∑array[i]→dur＝t/2-tguardms。

步驟二：在每個同步周期的cch時隙，p節(jié)點在控制信道中通過單播數(shù)據(jù)幀的形式向c節(jié)點發(fā)送步驟一中產(chǎn)生的數(shù)組array。如果發(fā)送成功，則進入步驟三，否則在等待該同步周期的sch時隙結(jié)束后，回到步驟一。

步驟三：在該同步周期的sch時隙，在守護時隙(guardinterval)結(jié)束后，按步驟一中產(chǎn)生的array元素的順序執(zhí)行自動信道切換。具體來說，對于每個array[i]，首先切換到array[i]->chan信道，然后在該信道通信array[i]->dur時間后，執(zhí)行array[i+1]中的操作，直到遍歷完整個數(shù)組。遍歷完成后，整個同步周期結(jié)束，p節(jié)點回到步驟一進行下一個同步周期的操作。

具體地，步驟三中：對于每個array[i]，在array[i]->dur時間到期時，如果數(shù)據(jù)幀還在交互中，例如：數(shù)據(jù)幀本身沒發(fā)送完或ack(確認幀)未交互完，則需等到數(shù)據(jù)幀發(fā)送完、ack交互完或者ack交互超時后，才進行array[i+1]的信道切換。

對于c節(jié)點，實施的信道切換規(guī)律如下：

步驟一：在每個同步周期的cch時隙，c節(jié)點在控制信道中接收p節(jié)點發(fā)送數(shù)組array。如果接收成功，則進入步驟二，否則維持在步驟一狀態(tài)持續(xù)等待數(shù)組array。步驟二：在該同步周期的sch時隙，在守護時隙結(jié)束后，按接收到的array元素的順序執(zhí)行自動信道切換。具體來說，對于每個array[i]，首先切換到array[i]->chan信道，然后在該信道通信array[i]->dur時間后，執(zhí)行對array[i+1]的操作，直到遍歷完整個數(shù)組。遍歷完成后，整個同步周期結(jié)束，c節(jié)點回到步驟一進行下一個同步周期的操作。

具體的，步驟二中，對于每個array[i]，在array[i]->dur時間到期時，如果數(shù)據(jù)幀還在交互中(包括數(shù)據(jù)幀本身沒發(fā)送完或ack未交互完)，則需等到數(shù)據(jù)幀發(fā)送完、ack交互完或者ack交互超時后，才進行array[i+1]的信道切換。

本實施例的適用于車載自組網(wǎng)中音視頻點播的自動信道切換方法兼容性好，并且對車載自組網(wǎng)的信道使用上進行了優(yōu)化，并未破壞現(xiàn)有協(xié)議，不會影響其他不支持本發(fā)明的節(jié)點的通信。

另一方面，本實施例的自動信道切換方法易于實現(xiàn)。切換信道是節(jié)點本身必須具備的功能，本實施例在切換方案上進行了優(yōu)化，復雜度較低；允許通信節(jié)點在多個服務信道中按一定方案自動切換，以降低信道擁堵，提高通信質(zhì)量，最終提高用戶體驗。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發(fā)明的保護范圍。