专利名称：用于在车辆无线网络中传输信息的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在车辆无线网络中传输信息的方法和系统。
背景技术：
很多车辆配备了向车辆使用者输出信息的装置。例如，车辆可配备设备来显示视频或图像(如视频屏幕，显示设备等)，广播音频(如音频系统，收音机，基于互联网的无线电广播)，显示信息(如导航系统)或其它输出数据。车辆设备可基于在无线网络(如Wi-Fi网络)上接收的数据输出内容。基于在无线网络上接收的数据的内容输出可包括，例如视频(如电影，视频片段，因特网视频)，流音频(如因特网广播，播客(podcast))，或其它信息。车辆中的视频，音频或其它信息输出的质量可与从与车辆相关的天线接收的信号质量有关。可靠的网络连接可以例如允许在车辆中输出较高质量视频、音频或其它信息。例如，车辆可从与基础设施(如建筑物，人造结构等)相关的天线接收广播的数据·和信息。车辆会通常不在与基础设施相关的天线的范围内。然而，车辆在不在基础设施的范围内时可在其它车辆的范围内。
发明内容
一种方法和系统可在中间车辆处接收来自源车辆的路由请求包。该系统和方法可登记路由表中的包括从中间车辆到源车辆的路径和质量度量值的路由条目。该方法和系统可在目的车辆处接收来自一个或多个中间车辆广播的路由请求包。该方法和系统可沿着目的车辆到源车辆的路径传送路由应答消息。该方法和系统可沿着该路径从源车辆到目的车辆传送数据。该方法和系统可监控与沿着该路径传送至目的车辆的数据相关联的一个或多个质量度量值。本发明进一步提供如下解决方案I. 一种在移动无线网络中建立路由路径的方法，所述方法包括对于从源节点到目的节点的路由路径广播初始路由请求；将所述初始路由请求从多个中间节点中的每个重播到所述目的节点，每个中间节点接收到所述初始路由请求；对于每个中间节点追踪服务质量(QoS)度量值；在所述源节点处接收发自所述目的节点的路由应答，其中所述路由应答沿着具有最佳QoS度量值的中间节点被路由以限定路由路径，并且其中每个中间节点与单独的车辆相关联。2.如解决方案I的方法，其特征在于，所述目的节点与所述目的车辆相关联。3.如解决方案I的方法，其特征在于，所述源节点与所述源车辆相关联。4.如解决方案I的方法，其特征在于，所述QoS根据包投递率(PDR)来测量。5.如解决方案I的方法，其特征在于，所述QoS根据链路水平抖动来测量。6.如解决方案I的方法，其特征在于，所述QoS根据估计的链路水平延迟来测量。
7.如解决方案]的方法，其特征在于，所述QoS根据接收的信号强度信息(RSSI)来测量。8.如解决方案I的方法，其特征在于，其还包括在通过所述路由路径传输数据流的同时更新所述QoS度量值。9.如解决方案8的方法，其特征在于，其还包括基于多个节点的所述QoS度量值监控集合的QoS度量值。10.如解决方案9的方法，其特征在于，其还包括步骤响应所述集合的QoS度量值超过阈值，对于从所述源节点到所述目的节点的路由路径广播第二路由请求；将所述第二路由请求从每个中间节点重播到所述目的节点，每个中间节点已经接 收到所述第二路由请求；在所述源节点处，接收发自所述目的车辆的所述第二路由应答，其中所述路由应答沿着具有最佳更新后的QoS度量值的中间节点被路由。11. 一种用于识别路由路径的移动无线网络系统，所述网络包括移动源节点；和通过多个移动中间节点与所述移动源节点无线通信的移动目的节点，其中所述系统被配置为将路由路径请求从所述源节点广播到所述目的节点，追踪与每个中间节点相关联的QoS度量值，和在所述源节点处接收发自所述目的节点的路由应答，其中所述路由应答沿着具有最佳QoS度量值的每个中间节点被路由以限定路由路径，并且其中每个中间节点与单独的车辆相关联。12.如解决方案11的系统，其特征在于，所述QoS基于包投递率(PDR)来测量。13.如解决方案11的系统，其特征在于，所述QoS基于链路水平抖动来测量。14.如解决方案11的系统，其特征在于，所述QoS基于估计的链路水平延迟来测量。15.如解决方案11的系统，其特征在于，所述QoS基于接收的信号强度信息(RSSI)来测量。16.如解决方案11的系统，其特征在于，其还被配置为在传输数据流的同时更新所述QqS度量值。17.如解决方案16的系统，其特征在于，其还被配置为识别集合的QoS度量值超过阈值，集合的QoS度量值基于集合的QoS度量值。18.如解决方案17的系统，其特征在于，其还被配置为响应超过所述阈值的集合的QoS度量值，对于从所述源节点到所述目的节点的路由路径广播第二路由请求。19.如解决方案18的系统，其特征在于，其还被配置为将所述第二路由请求从所述每个中间节点重播到所述目的节点，每个中间节点已经接收到所述第二路由请求；在所述源节点处，接收发自所述目的节点的第二路由应答，其中所述路由应答沿着具有最佳更新后的QoS度量值的每个中间节点被路由以识别替代的路由路径。
20.如解决方案19的系统，其特征在于，其还被配置为通过所述替代的路由路径重新引导数据流。
作为本发明的主题在说明书的结尾部分特别指出和清楚限定。然而，当伴随附图阅读时，通过参考以下详细描述可以最好地理解本发明的有关组织和操作方法，以及本发明的目标，特征和优点图I是具有根据本发明的实施例的车辆信息网络系统的车辆的示意图；图2是使用根据本发明的实施例的车辆信息网络系统的多个车辆的示意图；图3是使用根据本发明的实施例的车辆信息网络系统的多个车辆的示意图；图4是根据本发明的实施例的车辆信息网络的示意图；图5是根据本发明的实施例的车辆信息网络的示意图；图6A-6C根据实施例分别描述了路由路径搜索操作的请求阶段的后续阶段；图6D是根据实施例的可用于实施图6A-6C的请求阶段的非限制性采样编码；图7A-7C描述了根据实施例的路由路径搜索操作的应答阶段的后续阶段；图7D是根据实施例的可用于实施图7A-7C的应答阶段的非限制性采样编码；图8是根据本发明的实施例的建立路由路径后的数据流的示意图；图9A是根据本发明的实施例的在车辆信息网络中的服务监控操作质量的示意 图；图9B是根据实施例的可用于实施图9A的服务监控操作的非限制性采样编码；图10是根据本发明的实施例的在车辆信息网络中的路由质量解析操作的示意图；图11是根据本发明的实施例的在车辆信息网络中应答消息传输操作的示意图；图12是根据本发明的实施例的在车辆信息网络中无缝数据传输的示意图；以及图12A是根据实施例的可用于实施图12的路由迁移的非限制性采样编码。可以理解的是，为了说明的简单和清楚，显示在附图中的元素不需要按比例绘制。例如，为了清楚，一些元素的大小相对于另一些元素可以被夸大。进一步，可以考虑的是，参考数字可以在附图中重复以指示相应或类似的元件。
具体实施例方式在如下的详细说明中，提出许多具体细节以提供对本发明的彻底理解。然而，本领域技术人员可以理解的是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其它实例中，没有详细说明众所周知的方法、程序和部件以免模糊本发明。除非相反具体陈述，从以下讨论显然的是，应理解，遍及说明书，利用术语如“处理”、“计算”、“存储”、“确定”、“评估”、“计算”、“测量”、“提供”、“传递”等的讨论，指的是计
算机或计算系统、或类似的电子计算设备的动作和/或处理，所述电子计算设备操纵和/或变换在计算系统的寄存器和/或存储器中的代表物理的如电子的量的数据成在计算系统的存储器、寄存器或其它这种信息存储、传输或显示设备中的类似代表物理量的其它数据。图I是具有根据本发明实施例的车辆信息网络系统的示意图。车辆2(如，汽车，卡车或其它车辆)可包括车辆信息网络系统100。车辆信息网络系统100可与车辆信息显示系统80 (如视频显示系统，音频系统，娱乐系统，导航系统等)，通信系统90 (如蜂窝电话系统等)和其它可能的系统结合操作。一个或多个天线10，例如，射频(RF)天线12，蜂窝天线14，或其它类型的天线可以被附接到、连接到或关联于系统100和/或车辆2。天线10可例如发送或接收来自与其它车辆、基础设施或其它设备相关联的天线、毫微微蜂窝(femtocell)或其它设备的信号、信息、通信和数据。天线10可，例如通过无线网络向其它车辆、基础设施或其它设备发送信号和从其接收信号。使用的无线网络可例如是Wi-Fi网络(如按照IEEE802. 11标准族配置的网络)，专用的短程通信(DSRC)网络，长期演进(LTE)对等网络，无线局域网(WLAN)，Wi-Fi对等(如Wi-Fi直连)，个人区域网(PAN)，广域网(WAN)，超级Wi-Fi，局域网(LAN)或其它网络类型。车辆信息网络系统100可包括一个或多个处理器或控制器60、存储器20、长期存储30、输入设备或区域40、输出设备或区域50。输入设备或区域40可例如是触摸屏、键盘、·麦克风、指针设备或其它设备。输出设备或区域50可以例如是显示器、屏幕、如扬声器或头戴式耳机的音频设备或其它设备。输入设备或区域40和输出设备或区域50可以组合为例如可以是系统100的一部分的触摸屏显示和输入。系统100可包括一个或多个数据库70，其可包括例如路由表、路由表条目、服务质量度量或特征值、信号路由或路径信息、和或其它信息或数据。数据库70可被全部或部分地存储在存储器20、长期存储30中的一个或多个中或其它设备中。处理器或控制器60可以是，例如中央处理单元(CPU)，芯片或任何合适的处理或计算设备。处理器或控制器60可包括多个处理器，并且可包括通用处理器和/或如图形处理芯片的专用处理器。处理器60可执行例如存储于存储器20或长期存储30中的编码和/或指令以实现本发明的实施例。处理器60例如可以是或可包括无线网络接口控制器。存储器20可以是或可包括，例如随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SD-RAM)、双倍数据率(DDR)存储芯片、闪存、易失存储器、非易失存储器、高速缓存存储器、缓冲器、短期存储单元、长期存储单元或其它适当的储存单元或存储单元。存储器20可以是或可包括多个存储单元。长期存储30可以是或可包括例如硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘(⑶)驱动器、⑶可记录(CD-R)驱动器、通用串行总线(USB)驱动器或其它适当的可除去的和/或固定存储单元，并且可包括多个这种单元或这种单元的组合。图2是使用根据本发明实施例的车辆信息网络系统的多个车辆的示意图。车辆2可传输信号102(如代表信息、数据、通信等的微波或其它电磁波)到其它车辆2和接收来自其它车辆2的信号。例如，车辆2可发送信号102到一个车辆，该车辆可接收信号102，并可例如重播或重发信号102到其它车辆2。车辆2或车辆2中的系统可，例如检测道路104中的障碍106 (如事故涉及的物体，道路104中的物体等)，捕获道路104中的障碍106的视频、或其它信息。车辆2可广播信号102通知车辆或其它车辆2的使用者关于道路104中的障碍106。信号102可包括例如道路104中的障碍106的视频、图像或其它相关信息。信号102可以例如被广播到在障碍106附近或距障碍106阈值距离内的所有车辆2。信号102可以例如被广播到后面或其它方式靠近车辆2的车辆2。后面或其它方式靠近车辆2的车辆2可接收信号102并重发或重播信号102到其它车辆2和/或可发送信号返回到车辆
2。因而，在网络(如Wi-Fi网络)中信号102可以从车辆传递到车辆。在一些实施例中，通过一个或多个中间车辆2，信号102可以从源车辆2传递到目的车辆2。在一些实施例中，信号102可包括从一个车辆2传递到另一车辆2的多媒体文件(如视频、音频、文本等)。例如，现场或事故附近的警车2可捕获事故景象的视频在多媒体文件中。该多媒体文件可从事故现场的警车2传递到该区域中的另一警车2。在另一例子中，在分立车辆2中行进的朋友组可在分立车辆2之间传输摄像机捕获的媒体、多媒体文件(如视频、音频、图片等)和其它信息。图3是使用根据本发明实施例的车辆信息网络系统的多个车辆的示意图。基础设施或其它发射设备108(如建筑物、企业、独立广播塔，如便携接入点、蜂窝电话、个人计算机等的便携设备)可广播信号102到车辆2。车辆2可接收信号102并可应答信号102或广播信号102到其它车辆。车辆2可基于该信号102输出信息到车辆占用者(如使用输出 设备50或其它设备)。来自基础设施或其它发射设备108的信号102可包括，例如促进与基础设施108相关的商业的广告、新闻、多媒体信息(如视频、音频或文本)或其它信息。在一些实施例中，信号102可从车辆2传递到基础设施(如蜂窝单元、广播塔等)。例如障碍106(如事故)的视频可从源车辆2传递到一个或多个中间车辆2，从中间车辆2传递到目的车辆2，并从目的车辆2传递到基础设施(如路边接收机传递视频到城市交通管理中心)。图4是根据本发明实施例的车辆信息网络的流程图。图4中描述的功能可以由图I的系统(或此系统的组合)执行，但也可以由其它系统执行。路由确立操作110可被用于确立从源车辆到目的车辆的数据、信号或信息路由或路由路径或路径。该路由或路径可以是在源车辆与目的车辆之间的车辆到车辆的多跳或多链路路由或路径。路径可以是例如一组或一系列车辆、节点或车辆信息网络系统100。在操作中，在步骤112，初始或第一请求可被产生并广播以建立在源车辆与目的车辆之间的信号通信路由或路径。该初始请求可被包含在来自基础设施的信号中(例如具有指示以广播到多车辆的广告)，来自车辆的信息或数据中(如待被传递到目的车辆的流媒体)或在其它数据或信息中。车辆2(如源车辆或节点)可被另一车辆114(如目的车辆或节点)接收。该源车辆2可例如通过广播路由请求(RREQ)消息或包来建立到另一车辆的路由。RREQ包可例如包括或指定目的或目标车辆或节点。该RREQ包可由源车辆广播至(例如车辆网络中的)所有相邻车辆或节点。相邻车辆可接收该RREQ包，并且如果该相邻车辆不是目的车辆(如相邻车辆是中间车辆)，则该中间车辆可重播该RREQ包到它的相邻车辆。中间车辆可以例如进入到与中间车辆相关的路由表中的路由条目。路由条目可包括从中间车辆返回源车辆的路径(如通过中间车辆或直接到源车辆)和服务度量值的质量。例如可重复或继续该处理直到该目标或目的车辆接收到该RREQ包。一旦该目的车辆接收到一个或多个RREQ消息，该目的车辆可沿着具有最高，最佳或最好服务质量的到源车辆的路径发送或传输路由应答(RREP)消息。目的车辆可例如发送或传输RREP消息到位于沿着具有最高服务质量的路径上的相邻中间车辆。该中间车辆可接收该RREP消息并可登录与该中间车辆相关的路由列表中的路由条目中。该路由条目可包括到目的车辆的路径和服务质量度量值。然后，中间车辆可沿着该路径发送或传输该RREP消息到下一个车辆(如另一中间车辆或该源车辆)。重复该处理直到该源车辆接收到该RREP包。该源车辆可登录与源车辆相关的路由列表中的路由条目中。该路由条目可例如包括到该目的车辆的路径和服务质量度量值。在步骤116，源车辆可能地通过中间车辆从而建立通信路由或路径从该目的车辆接收该RREP消息。路由列表118可例如表示或描述从源车辆到目的车辆的该路径或链路(如从车辆到车辆或多跳路径)和对于每个链路和/或沿着整个路径的服务质量(QoS)特征或度量(如包投递率(TOR)、延迟、振动、接收信号强度信息(RSSI)等)。基于一些实施例，在路由维护操作120的过程中，在步骤122，沿着从源车辆到该目的车辆的车辆网络路径监控服务质量(QoS)。在步骤124，沿着路径的错误128可以被预测，和/或在步骤130中处理或校正。服务质量(QoS)或质量度量(如包投递率(I3DR)、延迟，振动、RSSI等)质量例如可被周期性测量或监控122来确保该QoS保持在预设阈值QoS以上。可沿着从该源车辆 到一个或多个中间车辆然后到该目的车辆的路径监控122QoS (如通过与该源车辆、中间车辆、目的车辆或其它车辆关联的处理器60)。例如可在车辆间(如在源车辆与中间车辆间，在中间车辆间，在中间车辆与目的车辆间)的链路中监控122该QoS。在一些实施例中，可监控服务质量度量的集合。QoS度量集合可代表沿整个路径，整个路径的一部分，或从源车辆到目的车辆的整个路径的一部分的QoS。如果沿着车辆间的路径或在车辆间的链路中的QoS度量值增加，则该QoS可能降低或减弱，从而可能地导致数据传输流过程中的传输错误。例如，高QoS值可表示沿着一个或多个车辆间的路径或链路的降低的网络质量或QoS。如果例如该QoS度量值超过了预设阈值QoS值，则在步骤126可预计潜在的路由错误。如果预测到路由错误，则在步骤128，路由错误(RERR)消息或数据包可以被发送或传输回至该源车辆以通知源车辆。基于该通知，在步骤130，该源车辆可例如处理该错误和/或修复路由。该源车辆可例如通过在步骤132为路由发现发送请求来处理该错误。通过与原路由相同的方式，可建立从源车辆到目的车辆的新路由(如从源车辆到中间车辆到目的车辆或直接从源车辆到目的车辆)。因而，可以重复或重新初始化该路由发现处理来建立具有足够服务质量(如为流传输视频、音频或其它数据传输要求的足够QoS)的路径或路由。一旦发现具有QoS度量的新路由，该源车辆将会被通知然后该源车辆会无缝地将它先前的路由转换到此具有足够QoS度量的新发现路由。图5是根据本发明的实施例的车辆信息网络的示意图。车辆信息网络200可包括多个车辆(如源车辆202，一个或多个中间车辆212，和/或目的车辆206)。源车辆或节点202可例如建立到目的车辆或节点206的路径或路由204。在一些实施例中，可预先获知目的车辆206或与目的车辆206相关的网络地址、身份或其它信息。例如，传输信息前，单元中的所有的警车可预先登记警车单元中的所有车辆的网络地址。在消息传输前的地址联合操作或处理的过程中，与朋友组相关的车辆可确定每个车辆的地址。例如，可建立路径204以从源车辆202到目的车辆206流传输多媒体数据或信息208 (如视频、音频或其它信息类型)。路径204可例如包含在车辆或节点之间的一个或多个链路210。数据208可例如被从源车辆202传输，广播或输出到一个或多个中间车辆或节点212。在一些实施例中，数据208可被中间车辆212接收并重播到另一中间车辆212、目的车辆206或另一车辆。因而，路径可以是或可包括从源车辆202到中间车辆212，从中间车辆212到另一中间车辆212，从中间车辆212到目的车辆206，和/或从源车辆202到目的车辆206的多个链路或跳(中继段)210。其它路径，链路和车辆的组合可用于传输数据。根据一些实施例，可通过测量每个链路(如每个输出链路)的服务质量特征或度量或路径或路由(如从源车辆到目的车辆)的集合服务质量的度量来确定服务质量(QoS)。服务质量度量可例如包含包投递率(TOR)、延迟、振动、RSSI或其它服务质量度量或特征。路由质量矢量可例如被包含于从车辆到车辆(如从源到中间、中间到中间、中间到目的等)传递的数据208内。该路由质量矢量可以是QoS度量(如TOR、延迟、振动、RSSI等)的距离矢量表示。包投递率(TOR)可例如是表示由发送者车辆发送的包可被目的车辆接收的概率或可能性的QoS度量。在一些实施例中，估计的包投递率(TOR) 可对于车辆信息网络200中的一个或多个链路210的每一个而被计算或确定(例如链路水平TOR)。估计的链路水平包投递率(roR) 可例如使用如下等式确定或计算尸(/)^ax Ρ({)十(I -α) X 戶( -1)估计的包投递率(TOR) 可例如基于当前测量的roR，P(t)，先前估计的(如在时间t-l时估计的#01 ，尸(^-1)，权重系数α和/或其它变量。在一些实施例中，包投递率可在从源车辆202到目的车辆206的路径204上计算。对于路径的roR，Ppath(t)可例如使用如下等式确定或计算PfwJ, ~ j~l Hnk )
I集合的对于路径的TOR Ppath⑴可以例如是路径204中的每个链路的H)R，P；mk(t)的积。在一些实施例中，延迟可以是代表在两个相连车辆或节点间传递包或消息的时间QoS度量(如链路水平延迟)，或沿着从源车辆到目的车辆的路径传递包或消息的时间的QoS度量(如点对点延迟)。估计的链路水平延迟，&O可以例如使用如下公式确定或计算F(f) - a K r(/) + (I-1)估计的链路水平延迟，可以例如基于当前测量的延迟τ⑴，先前估计(如在时间t-l时估计的)的延迟，权重系数α和/或其它变量。在一些实施例中，延迟可以在从源车辆202到目的车辆206的路径204上计算。路径上的延迟Tpath (t)可例如使用如下公式确定或计算7AwA (O ~ rUnkiO
集合的路径204上的延迟可例如是沿着路径204的该一个或多个(如数目i)链路水平延迟r丨,# (O的和。在一些实施例中，振动(jitter)可以是从延迟导出的QoS度量并且可表示延迟的二阶统计或表征。估计的链路水平振动可以例如使用如下公式确定或计算B5XO ~ αχ σ( ) + (I - a) x &{t — I)估计的链路水平振动<T(X)可例如基于当前测量的振动σ (t)，先前估计的(如在时间t-l时估计的)振动σΟ - I)，权重系数α和/或其它变量。在一些实施例中，振动可在从源车辆202到目的车辆206的路径204上计算。集合的路径上的振动0path(t)可例如使用如下公式确定或计算~ max (aLi (O)路径204上的振动可以是例如沿着路径204的该一个或多个链路水平振动值 (O的最大值。在一些实施例中，接收信号强度指示(RSSI)可以是表示车辆间链路的平均信号强度的QoS度量或特征。估计的链路水平RSSIj(X)可例如使用如下公式确定或计算。S(i) -αχ S(i) -h(l~a)x S(t -1) 估计的链路水平RSSI可以例如基于当前测量的RSSI，S (t)，先前估计的(如在时间t-l时估计的)1)，权重系数α和/或其它变量。在一些实施例中，RSSI可在从源车辆202到目的车辆206的路径204上计算。集合的路径上的RSSISpath(t)可使用如下公式确定或计算U) min. (O)
i路径204上的RSSI可以是例如沿着路径204的该一个或多个链路水平RSSI值Xj)的最小值。图6A-6C是根据本发明实施例的在车辆信息网络中，路由路径搜索请求阶段和路由表生成的不同阶段的示意图。图6A描述了到目的车辆306的路由路径搜索操作的请求阶段的第一阶段。具体地，源车辆302(车辆内或与车辆相关的车辆信息网络系统100)可广播或涌出路由请求(RREQ)包或消息308到车辆信息网络200。RREQ包308可例如包括标识目的车辆或节点306的信息。从源车辆306传输或广播的路由请求包308可在位于源车辆302 (如中间车辆312)的无线数据传输范围内的中间车辆312(如相邻车辆)处接收。中间车辆312或其它车辆可例如接收RREQ包308，并且如果中间车辆312先前接收到同一 RREQ包308，则RREQ包308可以被丢弃。如果中间车辆312先前未接收到RREQ包308，则中间车辆312可例如确定中间车辆312是否是RREQ包308的目的车辆。如图6A-6C所示，如果中间车辆312不是目的车辆306，则路由条目可被登录或存储在与每个中间车辆312 “A”- “D”相关的相应路由表322中。路由条目可例如包括描述或表示从中间车辆312返回到源车辆302的路径的信息，服务质量度量值335 (如包投递率、延迟、振动或RSSI值)和其它信息。描述或表示从中间车辆312到源车辆302的路径的信息可包括下一车辆条目336和目的车辆条目337。下一车辆条目336可以是在至源车辆302的路径上的下一车辆或相邻车辆。目的车辆条目337可以是该路径上的最末或最后车辆(如目的车辆306的源车辆302)。可登记入或存储于路由表322中的QoS度量值335可例如基于待被传输至目的车辆306的信息类型来确定。中间车辆312 “B”或“E”可例如广播RREQ包308到与中间车辆312相邻的车辆“C”或“F”。如果相邻车辆不是目的车辆306 (如相邻车辆是中间车辆312)，则路由条目320 (如包括下一车辆条目336，目的车辆条目337和QoS度量值335)和QoS度量值335可登记入与各自中间车辆相关的路由表322中。路由条目可例如在路径建立操作的应答阶段使用。中间车辆312可例如重播RREQ包308至相邻车辆。进入路由条目和QoS度量值335以及重新广播RREQ包308的过程可例如被重复直到在目的车辆306处接收到RREQ包308。在一些实施例中，目的车辆306可通过不同路径(如S — B — C — D和S — E — F — G — D或图6A-6C中的任何其它路径)从一个或多个中间车辆312接收RREQ包308。当在此描述车辆传输或接收信息，确定路径或执行其它功能时，可以理解的是，车辆内的或与该车辆相关的处理器60或车辆信息网络系统100可执行这些功能。图6D是根据实施例的可用于实施图6A-6C的路由请求阶段的非限制性采样编码。图7A-7C是根据本发明实施例的，路径搜索的应答阶段的不同阶段和相关联路由表的不意图。如7A所示，在RREQ包308由目的车辆306通过一个或多个路由接收后，目的车辆306可选择在请求阶段期间确定的具有最佳服务质量度量值335的路由或路径332 (如具有最低QoS度量值324的路由)。目的车辆306可例如沿着具有最高服务质量(如具有最低QoS度量值335的路由)的从目的车辆306到源车辆302的路径或路由332 (如通过一个或多个中间车辆312(即“B”，“C”，“E”，“F”和“G”))广播、单播或传输应答(RREP)消息330。当应答(RREP)消息330沿着路由332传回时，每个中间车辆312可登录或生成QoS度量335和路由条目，其可包括描述或表示到目的车辆306的前向路径的信息(即，如需要识别到目的车辆306的替代路由路径，则可在第二请求阶段期间使用的信息)。描述或表示到目的车辆306的路径的信息可包括下一车辆条目336和目的车辆条目337。下一车辆条目336可以是在从中间车辆312到目的车辆302的路径上的下一车辆或相邻车辆。目的车辆条目337可以是路径上的最末或最后车辆(例如目的车辆306)。源车辆302可接收RREP消息330并可生成、添加或建立QoS度量335和路由列表334到在源车辆路由表338中的目的车辆306。路径或路由332可被建立作为数据传输路由或在源车辆302和目的车辆306之间所建立的路由或路径332。当在此描述车辆传输或接收信息、确定路径、登录路由条目或执行其它功能时，应理解的是，车辆内的或与车辆相关的处理器60或车辆信息网络系统100可执行这些功能。图7D是根据实施例的、可用于执行图7A-7C所示的路由搜索的应答相的阶段的非限制性采样编码。图8是根据本发明的实施例的数据传输或在沿着现在所建立的路由路径340移动、无线流传输的示意图。源车辆302可基于路由表334并具体地基于具有最佳的集合QoS度量值的路径(即根据实施例的沿着先前用于RREQ包308和RREP包330的路径340)传输数据342到目的车辆306。图9A是沿着所建立路由路径340根据本发明实施例的在车辆信息网络中维护操作的服务质量(QoS)监控的示意图。在车辆之间所建立的路由340可例如受到破坏。QoS的破坏例如可由于路径中的车辆(如中间车辆312、或终点源和目的车辆中的一个)移出其它车辆的范围，网络拥塞，不可预知的信道衰落效果或其它原因发生。如上所述，列335中显示的QoS度量值可被监控(如被源车辆302或另一车辆)，从而通过监控QoS度量是否保持在预设阈值内来确保沿着所建立路由340的每个链路的可接受的服务质量。服务质量度量可被传递(如从车辆到车辆)到源车辆302。出现在列335中的服务质量度量值(如包投递率、延迟、振动、RSSI等)可在数据342沿着在源车辆302和目的车辆306之间所建立的路由340传递时受到监控。服务质量度量可在车辆间(如源车辆302与中间车辆312间，中间车辆312间，和/或中间车辆312与目的车辆306间)的链路中被监控。集合的QoS度量350可例如沿着所建立的路由或路径340的多个链路或整体而被监控。在路由表351中为车辆“S”指定的是QoS度量值“7”，其超过了可接受的阈值并且使用此值造成集合的QoS也超过可接受的集合的QoS阈值。当集合的QoS度量指示即将来临的或可能的在路由路径340的传输能力中的下降时，路由错误(RERR)包350可被分配到源车辆302以发起用于恢复该集合的QoS的测量。图9B是根据实施例的可用于实施图9A的QoS维护操作的非限制性采样编码。在一些实施例中，源车辆302可监控服务质量度量值350并将服务质量度量值350与阈值服务质量度量值相比较。根据实施例，如果车辆间的链路中的或沿着源车辆302和目的车辆306间的所建立的路径340的质量度量值350超过了阈值服务质量度量阈值，则源车辆302可预测或估计沿着所建立的路由340的服务质量不再是充分的，并且开始寻找替换的、更加鲁棒的路由路径。图10描述了为了先于当前路由路径传输容量的显著降低而替代路由路径的新搜索操作的请求相的所有阶段。如上所述，源车辆302可例如通过广播或涌出路由请求(RREQ)消息352的网络来建立新路由。与原RREQ消息308类似，RREQ消息352可被相邻车辆(如中间车辆312)接收。如果中间车辆312先前已经接收同一 RREQ包352，则RREQ包352可丢弃。如果中间车辆312先前未接收到RREQ包352，则中间车辆312可例如确定·中间车辆312是否是对于RREQ包352的目的车辆。如果中间车辆312不是目的车辆306，则QoS度量和路由条目320可被登记入路由表322中。中间车辆312可例如广播RREQ包352到与中间车辆312相邻的车辆。相邻车辆可接收RREQ包352。中间车辆312可例如登记QoS度量值和路由表条目并重播RREQ包352到相邻车辆。重播RREQ数据包352的阶段可例如被重复直到在目的车辆306处接收到RREQ包352。在一些实施例中，目的车辆306可通过多个不同路径(如图6中的S — B — C — D和S — E — F — G — D)接收RREQ包352。当在此描述车辆传输或接收消息，确定路径或执行其它功能时，可以理解的是车辆内的或与车辆相关的处理器或车辆信息网络系统100可执行这些功能。根据实施例，在重播过程中，更新的QoS度量值被产生并在应答阶段和随后的数据流传输中可用作识别替代路由路径的基础。例如，在每个中间车辆312，“B” - “G”和目的车辆306或车辆“D”的请求阶段期间，产生更新的路由表334组。如上所述，根据实施例，每个路由表分别包含更新的“目的”，“下一车辆”和“QoS度量值”条目。如所示，基于这些更新的QoS度量值选择两个潜在路径中的一个。具体地，在即将来临的应答阶段，应答包将经过车辆“C”或经过车辆“G”传输。基于该各QoS度量值或它们的关系与阈值的比较，根据实施例，鉴于相对于与车辆“D”相关的QoS值“7”，更佳的与车辆“G”相关的QoS值“5”，通过车辆“G”的路由路径将被选择。图11是根据本发明的实施例，在车辆信息网络中的应答阶段的示意图。如上所述，目的车辆306可沿着如图10所示一个或多个路由或路径接收一个或多个RREQ包352。目的车辆306可确定具有最佳服务质量度量335的路由或路径(如具有最低QoS度量值335的路由)。例如，目的车辆306可沿着具有最高服务质量的路由354 (如具有最低QoS度量值335的路由)广播、单播或传输应答(RREP)消息356。源车辆302可接收RREP消息356并可生成包含描述或表示到目的车辆306如“下一车辆” 336，“目的车辆” 337的返回路径的路由条目，其中“下一车辆” 336可指到目的车辆302的路径上的相邻车辆，“目的车辆”可指在如上所述的路径上的最末或最后车辆(如目的车辆306)。路径或路由354可以被建立作为在源车辆302和目的车辆306之间的数据传递路由或所建立的路由或路径354。图12是根据本发明的实施例，在车辆信息网络中无缝数据传输的示意图(即数据流的传输在QoS到数据流受损或中断的节点的损失前执行)。在一些实施例中，源车辆302可从图8显示的在先路由路径340无缝地迁移、改变或转换数据传输到所建立的路由354。通过无缝地迁移到新建立的路由354，基于或使用数据342来操作应用的用户会例如不察觉由于路由迁移造成的任何服务中断。根据实施例，源车辆302可通过使用在源车辆路由表334中的路由条目传递数据342到目的车辆306。本发明的实施例可包括执行在此描述的操作的装置。这些装置可为期望的目的特别构建，或可包含由存储于计算机中的计算机程序选择性激活或重新配置的计算机或处理·器。这些计算机程序可存储于计算机可读或处理器可读的非易矢性存储介质，任意磁盘类型，包括软盘，光盘，CD-ROM，磁光盘，只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，电可编程序只读存储器(ERPOM)，电可擦和可编程只读存储器(EEPROM)，磁卡或光卡，或适于存储电子指令的任意其它介质类型。可理解的是，可以使用各种编程语言实施在此描述的发明的教导。本发明的实施例可包括物品如非易失性计算机或处理器可读非易失性存储介质，例如存储器，磁盘驱动器，或USB闪存编码，包含或存储举例来说指令，例如当由处理器或控制器执行时使该处理器或控制器执行在此描述的方法的计算机可执行指令。指令可使该处理器或控制器执行实现在此公开的方法的程序。这里公开了不同的实施例。某些实施例的特征可与其它实施例的特征结合；因而，某些实施例可以是多个实施例的特征的组合。为了解释和说明的目的，提出了本发明的实施例的先前描述。不打算将本发明详尽或限制到所公开的精确形式。本领域技术人员可以理解的是，根据如上教导，许多修正，改变，替换，变化和等价物是可能的。因而，可以理解的是，所附的权利要求书意图覆盖所有的落入本发明真正精神的这些修正和改变。
权利要求
1.一种在移动无线网络中建立路由路径的方法，所述方法包括对于从源节点到目的节点的路由路径广播初始路由请求；将所述初始路由请求从多个中间节点中的每个重播到所述目的节点，每个中间节点接收到所述初始路由请求；对于每个中间节点追踪服务质量(QoS)度量值；在所述源节点处接收发自所述目的节点的路由应答，其中所述路由应答沿着具有最佳QoS度量值的中间节点被路由以限定路由路径，并且其中每个中间节点与单独的车辆相关联。
2.如权利要求I的方法，其特征在于，所述目的节点与所述目的车辆相关联。
3.如权利要求I的方法，其特征在于，所述源节点与所述源车辆相关联。
4.如权利要求I的方法，其特征在于，所述QoS根据包投递率(TOR)来测量。
5.如权利要求I的方法，其特征在于，所述QoS根据链路水平抖动来测量。
6.如权利要求I的方法，其特征在于，所述QoS根据估计的链路水平延迟来测量。
7.如权利要求I的方法，其特征在于，所述QoS根据接收的信号强度信息(RSSI)来测量。
8.如权利要求I的方法，其特征在于，其还包括在通过所述路由路径传输数据流的同时更新所述QoS度量值。
9.如权利要求8的方法，其特征在于，其还包括基于多个节点的所述QoS度量值监控集合的QoS度量值。
10.一种用于识别路由路径的移动无线网络系统，所述网络包括移动源节点；和通过多个移动中间节点与所述移动源节点无线通信的移动目的节点，其中所述系统被配置为将路由路径请求从所述源节点广播到所述目的节点，追踪与每个中间节点相关联的QoS度量值，和在所述源节点处接收发自所述目的节点的路由应答，其中所述路由应答沿着具有最佳QoS度量值的每个中间节点被路由以限定路由路径，并且其中每个中间节点与单独的车辆相关联。全文摘要
本发明涉及用于在车辆无线网络中传输信息的方法和系统，具体地，一种方法和系统可在中间车辆处接收来自源车辆的路由请求包。该系统和方法可登记路由表中的包括从中间车辆到源车辆的路径和质量度量值的路由条目。该方法和系统可在目的车辆处接收来自一个或多个中间车辆广播的路由请求包。该方法和系统可沿着目的车辆到源车辆的路径传送路由应答消息。该方法和系统可沿着该路径从源车辆到目的车辆传送数据。该方法和系统可监控与沿着该路径传送至目的车辆的数据相关联的一个或多个质量度量值。
文档编号H04W40/02GK102932867SQ201210379949
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者F·白, N·维西特蓬凡 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司