一种分配信道的方法及系统与流程

本发明涉及车联网数据广播
技术领域：
，尤其涉及一种分配信道的方法及系统。
背景技术：
：随着信息技术的发展，物联网已经成为当前研究的热点问题，车联网技术已经应用于我们的日常生活中。在车联网中，受一定因素限制，信号源的数量和覆盖范围有限，不可避免的会存在弱信号区域甚至无信号区域，进入这些区域的车辆一般通过自组织方式，连接强信号区域车辆的obu(onboardunit，车载单元)，以接收信号源发送的信号。但是，在当前惯用的wave(wirelessaccessinve-hicularenvironment)车联网协议中，使用edca(enhanceddistributedchannelaccess)机制来实现信道分配和业务优先级排队，而edca则使用csma/ca(carriersensemultipleaccess/collisionavoidance)协议实现信道访问，即同一时刻，同一通信范围内仅能有两个节点之间进行通信，导致媒体访问控制(mac)层的广播和数据传输效率较低。技术实现要素：本发明的实施例提供一种分配信道的方法及系统，用于解决在车联网环境下mac层的广播和数据传输效率较低的问题。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种分配信道的方法，包括：车联网中的第一通信节点确定第一信道分配时段内所述车联网中的第二通信节点，所述第二通信节点为所述第一通信节点的通信范围内除所述第一通信节点以外的通信节点；将允许所述第一通信节点分配的信道中的s个信道分配给s个所述第二通信节点，其中，不同的所述第二通信节点分配的信道不同，所述s为n和m中的较小值，n为确定的所述第二通信节点的数量，m为所述允许所述第一通信节点分配的信道的数量。可选的，所述分配信道的方法还包括：在所述第一信道分配时段内，将允许所述第一通信节点分配的信道中未被分配的信道标记为保留信道；和/或，在第二信道分配时段内，探测到已分配信道的所述第二通信节点移出所述第一通信节点的通信范围的情况下，将分配给所述第二通信节点的信道标记为保留信道，所述第二信道分配时段为所述第一信道分配时段之后的任一信道分配时段；在所述第二信道分配时段内，将所述保留信道分配给当前未分配信道的所述第二通信节点，其中，所述当前未分配信道的所述第二通信节点包括：探测到的在所述第二信道分配时段进入所述第一通信节点的通信范围内的第二通信节点；和/或，在所述第二信道分配时段的上一个信道分配时段内未分配信道的所述第二通信节点。可选的，所述确定第一信道分配时段内所述车联网中的第二通信节点，包括：广播身份请求信息，所述身份请求信息用于请求第二通信节点的身份标识；接收所述第二通信节点通过信道发送的身份反馈信息，并记录接收到的所述身份反馈信息中包含的第二通信节点的身份标识；在至少两个所述第二通信节点通过同一信道发送所述身份反馈信息的情况下，返回执行所述广播身份请求信息的步骤，直至不再出现至少两个所述第二通信节点通过同一信道发送所述身份反馈信息的情况。可选的，所述将允许所述第一通信节点分配的信道中的s个信道分配给s个所述第二通信节点，包括：按所述第二通信节点的接入类优先级从高到低的顺序依次向所述第二通信节点分配信道，直至将s个信道分配完毕。可选的，所述按所述第二通信节点的接入类优先级从高到低的顺序依次向所述第二通信节点分配信道，直至将s个信道分配完毕，具体包括：按所述第二通信节点的接入类优先级从高到低的顺序选取当前待分配信道的第二通信节点作为目标节点；从允许所述第一通信节点分配的信道中选取一个信道分配给所述目标节点；识别所述目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息；在未识别到所述目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息的情况下，从允许所述第一通信节点分配的信道中重新选取一个信道分配给所述目标节点，直至将s个信道尝试完毕；向下一个所述目标节点分配信道，直至将s个信道分配完毕。可选的，所述将允许所述第一通信节点分配的信道中的s个信道分配给s个所述第二通信节点，还包括：在确定的所述第二通信节点的数量n大于允许所述第一通信节点分配的信道的数量m的情况下，停止向传输机会到达最大发送时间的所述第二通信节点分配信道。可选的，所述分配信道的方法还包括：检测第三通信节点传输的信号的强度是否低于阈值；在检测到所述强度低于阈值的情况下，执行所述确定第一信道分配时段内所述车联网中的第二通信节点的步骤；其中，所述第三通信节点是为所述第一通信节点分配信道的通信节点。可选的，执行所述确定第一信道分配时段内所述车联网中的第二通信节点的步骤之前，所述方法还包括：检测是否接收到所述第三通信节点广播的开始通信信息，所述开始通信信息用于通知所述第一节通信点开始广播；在接收到所述开始通信信息的情况下，执行所述确定第一信道分配时段内所述车联网中的第二通信节点的步骤。第二方面，提供一种分配信道的系统，包括：节点确定模块，用于使车联网中的第一通信节点确定第一信道分配时段内所述车联网中的第二通信节点，所述第二通信节点为所述第一通信节点的通信范围内除所述第一通信节点以外的通信节点；信道染色模块，用于将允许所述第一通信节点分配的信道中的s个信道分配给s个所述第二通信节点，其中，不同的所述第二通信节点分配的信道不同，所述s为n和m中的较小值，n为确定的所述第二通信节点的数量，m为所述允许所述第一通信节点分配的信道的数量。可选的，所述分配信道的系统还包括：信道标记模块，用于在所述第一信道分配时段内，将允许所述第一通信节点分配的信道中未被分配的信道标记为保留信道；和/或，在第二信道分配时段内，探测到已分配信道的所述第二通信节点移出所述第一通信节点的通信范围的情况下，将分配给所述第二通信节点的信道标记为保留信道，所述第二信道分配时段为所述第一信道分配时段之后的任一信道分配时段；所述信道染色模块，还用于在所述第二信道分配时段内，将所述保留信道分配给当前未分配信道的所述第二通信节点，其中，所述当前未分配信道的所述第二通信节点包括：探测到的在所述第二信道分配时段进入所述第一通信节点的通信范围内的第二通信节点；和/或，在所述第二信道分配时段的上一个信道分配时段内未分配信道的所述第二通信节点。可选的，所述节点确定模块，具体用于广播身份请求信息，所述身份请求信息用于请求第二通信节点的身份标识；接收所述第二通信节点通过信道发送的身份反馈信息，并记录接收到的所述身份反馈信息中包含的第二通信节点的身份标识；在至少两个所述第二通信节点通过同一信道发送所述身份反馈信息的情况下，返回执行所述广播身份请求信息的步骤，直至不再出现至少两个所述第二通信节点通过同一信道发送所述身份反馈信息的情况。可选的，所述信道染色模块，具体用于按所述第二通信节点的接入类优先级从高到低的顺序依次向所述第二通信节点分配信道，直至将s个信道分配完毕。可选的，所述信道染色模块，具体用于按所述第二通信节点的接入类优先级从高到低的顺序选取当前待分配信道的第二通信节点作为目标节点；从允许所述第一通信节点分配的信道中选取一个信道分配给所述目标节点；识别所述目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息；在未识别到所述目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息的情况下，从允许所述第一通信节点分配的信道中重新选取一个信道分配给所述目标节点，直至将s个信道尝试完毕；向下一个所述目标节点分配信道，直至将s个信道分配完毕。可选的，所述信道染色模块，还用于在确定的所述第二通信节点的数量n大于允许所述第一通信节点分配的信道的数量m的情况下，停止向传输机会到达最大发送时间的所述第二通信节点分配信道。可选的，所述分配信道的系统还包括：处理模块，检测第三通信节点传输的信号的强度是否低于阈值；在检测到所述强度低于阈值的情况下，通过所述节点确定模块确定第一信道分配时段内所述车联网中的第二通信节点；其中，所述第三通信节点是为所述第一通信节点分配信道的通信节点。可选的，所述处理模块，还用于检测是否接收到所述第三通信节点广播的开始通信信息，所述开始通信信息用于通知所述第一通信节点开始广播；在接收到所述开始通信信息的情况下，通过所述节点确定模块确定第一信道分配时段内所述车联网中的第二通信节点。第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在分配信道的系统中运行时，使得分配信道的系统执行如第一方面所述的分配信道的方法。第四方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在分配信道的系统上运行时，使得分配信道的系统执行如第一方面所述的分配信道的方法。本发明实施例提供一种分配信道的方法及系统，通过对第一通信节点通信范围内的第二通信节点进行了信道分配，使在相同通信范围内的第二通信节点采用不同的信道于第一通信节点进行同时数据传输。多个信道可以同时工作，相比于现有技术中只能一个信道工作，可以解决隐藏站、暴露站和信道访问公平性等问题，从而提高了车联网环境下mac层的广播和数据传输的效率。在此基础上，本发明在发送消息时还可以采用广播机制。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的一种分配信道的方法的流程图；图2为本发明实施例提供的一种分配信道的示意图；图3为本发明实施例提供的一种帧间关系图；图4为本发明实施例提供的一种节点之间的通信关系图；图5为本发明实施例提供的另一种节点之间的通信关系图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种分配信道的方法，如图1所示，包括：s10、车联网中的第一通信节点确定第一信道分配时段内车联网中的第二通信节点，第二通信节点为第一通信节点的通信范围内除第一通信节点以外的通信节点。此处，不对第一通信节点和第二通信节点进行限定，两者之间能够通过某种协议进行信号传输即可。例如第一通信节点和第二通信节点可以是rsu(roadsideunit，路侧单元)和obu(onboardunit，车载单元)中的至少一种，第一通信节点和第二通信节点通过802.11协议进行信号传输，第一通信节点和第二通信节点分别存储802.11协议。第一通信节点和第二通信节点之间信号交互的帧格式可以借鉴802.11标准中的rts/cts(requesttosend/cleartosend，请求发送/清除发送)帧格式。在一些实施例中，步骤s10具体包括：s11、广播身份请求信息，身份请求信息用于请求第二通信节点的身份标识。即，第一通信节点以广播的方式发送身份请求信息，位于第一通信节点通信范围内的所有第二通信节点均能接收到该身份请求信息。s12、接收第二通信节点通过信道发送的身份反馈信息，并记录接收到的身份反馈信息中包含的第二通信节点的身份标识。即，每个第二通信节点在接收到第一通信节点发送的身份请求信息后，都会选择一个信道向第一通信节点回复身份反馈信息，此时可以通过竞争信道来回复身份反馈信息，但当有多个第二通信节点同时通过同一信道回复身份反馈信息时，多个身份反馈信息就会发生碰撞，第一通信节点会接收到几个第二通信节点叠加产生的信号，这种信号是无法预测与解码的，因此第一通信节点无法识别通过同一信道回复身份反馈信息的这几个第二通信节点的身份反馈信息，这几个第二通信节点会同时进入退避。对于没有发生碰撞的身份反馈信息，第一通信节点可以解码这些信息，第一通信节点接收到这些身份反馈信息后会将对应的第二通信节点的身份标识记录下来。身份反馈信息中还可以包括第二通信节点回复身份反馈信息时采用的信道，在分配信道时将该信道优先分配给对应的第二通信节点，或者告知进入退避的第二通信节点下次回复身份反馈信息时优先采用第一通信节点记录的这部分信道，以减小发生碰撞的概率。对于第二通信节点如何得知自身需要退避，例如可以是第一通信节点广播身份反馈确认信息，没有接收到身份反馈确认信息的第二通信节点即为退避的第二通信节点，或者采用其他方式。s13、在至少两个第二通信节点通过同一信道发送身份反馈信息的情况下，返回执行广播身份请求信息的步骤，直至不再出现至少两个第二通信节点通过同一信道发送身份反馈信息的情况。即，对于进入退避的第二通信节点需要再重复执行步骤s11和步骤s12，直至不再出现至少两个第二通信节点通过同一信道发送身份反馈信息的情况(不再发生消息碰撞)。如果在第一次执行步骤s11和步骤s12时没有出现至少两个第二通信节点通过同一信道发送身份反馈信息的情况，则无需执行步骤s13。其中，关于如何避免在重复执行步骤s11和步骤s12时发生身份反馈信息重复接收的问题，例如可以是每次执行步骤s11时，第一通信节点广播的身份请求信息相同，但已经被第一通信节点记录身份标识的第二通信节点不再回复身份反馈信息。也可以是每次执行步骤s11时，第一通信节点广播的身份请求信息不同，已经被第一通信节点记录身份标识的第二通信节点接收不到新的身份请求信息。还可以是已经被第一通信节点记录身份标识的第二通信节点能接收到的身份请求信息，但身份请求信息表明其无需回复身份反馈信息。或者是其他任何可以实现的方式，本发明实施例不对此进行限定。此外，对于如何确定不再出现至少两个第二通信节点通过同一信道发送身份反馈信息的情况，例如可以是在设定时间内没有接收到任何身份反馈信息或者第一通信节点没有接收到任何不能识别的信息等。以上，对于身份请求信息和身份反馈信息采用的帧格式不做限定，例如可以是brts/bcts(broadcastingrts/broadcastingcts，广播请求发送/清除发送)帧格式，具体如表1和表2所示。表1brts的帧格式表2bcts的帧格式表1和表2中brts和bcts结构一致，其中，macheader(mac头)中的framecontrol(帧控制域)中的brtscontrol(brts控制域)和bctscontrol(bcts控制域)用于定义协议版本、帧类型、分片、重试次数等信息，duration(持续的时间)表示发生碰撞的第二节点的大概退避时间，ra表示接收站地址(一般是mac地址)，ta表示发送站地址(一般是mac地址)，fcs为帧校验域。ch为新增域，表示第一通信节点向第二通信节点分配的信道。s20、将允许第一通信节点分配的信道中的s个信道分配给s个第二通信节点，其中，不同的第二通信节点分配的信道不同，s为n和m中的较小值，n为确定的第二通信节点的数量，m为允许第一通信节点分配的信道的数量。其中，根据车辆的疏密程度不同，第二通信节点的数量n可能大于允许第一通信节点分配的信道的数量m，在这种情况下，s＝m；第二通信节点的数量n也可能小于允许第一通信节点分配的信道的数量m，在这种情况下，s＝n；第二通信节点的数量n还可能等于允许第一通信节点分配的信道的数量m，在这种情况下，s＝m，或者s＝n。允许第一通信节点分配的信道，是指没有被占用的信道，例如通过第一通信节点内部的处理模块根据信道的使用情况获知允许第一通信节点分配的信道有哪些，这些信道被第一通信节点分配后，传输消息时不会发生碰撞。每个第一通信节点最多可分配的信道的数量p是相同的，此处不对p的具体数值进行限定，但不同的第一通信节点允许分配的信道数量m不完全相同。此处，以第一通信节点最多可分配的信道的数量p＝7为例进行说明，如图2所示，rsu作为第一级第一通信节点，其在分配信道时允许分配的信道的数量m＝7，分别是信道1、信道2、信道3、信道4、信道5、信道6、信道7，第二通信节点的数量n＝2，分别是obu1和obu2。此时s＝2，rsu可以在七个信道中任意选择两个分配给obu1和obu2。例如将信道5分配给obu1，将信道7分配给obu2。obu1作为第二级的第一通信节点，由于信道5已经由第一级第一通信节点分配用于rsu和obu1之间传输信息，因此obu1在分配信道时允许分配的信道的数量m＝6，分别是信道1、信道2、信道3、信道4、信道6、信道7，第二通信节点的数量n＝3，obu1选择将信道6分配给obu3，将信道1分配给obu10，将信道2分配给obu9。同理，obu2作为第二级的第一通信节点，允许分配的信道的数量m＝6，分别是信道1、信道2、信道3、信道4、信道5、信道6，第二通信节点的数量n＝1，obu2选择将信道4分配给obu3。obu3作为第三级的第一通信节点，由于信道4已经由第二级第一通信节点分配用于obu2和obu3之间传输信息，由于信道6已经由第二级第一通信节点分配用于obu1和obu3之间传输信息，因此obu3在分配信道时允许分配的信道的数量m＝5，分别是信道1、信道2、信道3、信道5、信道7，第二通信节点的数量n＝3，obu3选择将信道3分配给obu4，将信道7分配给obu5，将信道5分配给obu6。因此，第一通信节点只能将未占用的信道分配给其通信范围内的第二通信节点，第二通信节点有可能作为下一级的第一通信节点。当第二通信节点作为下一级的第一通信节点时，上一级第一通信节点已经分配好的信道本级第一通信节点没有分配权。此处不对具体的分配原则进行限定，例如可以是按照接收到身份反馈信息的先后顺序向第二通信节点分配信道，也可以是按接收到身份反馈信息的信号强弱程度向第二通信节点分配信道，或者是其他可以实现的方式。基于此，以obu1为例，obu1的通信范围内包括obu3、obu9、obu10，采用本发明实施例提供的分配信道的方法分配信道后，可在同一时刻完成obu1通过信道6与obu3通信、obu1通过信道2与obu9通信、obu1通过信道1与obu10通信的过程。而现有技术中，在同一通信范围内，一次只能有两个节点之间进行通信，即只能在obu1与obu3通信完成后，再进行obu1与obu9的通信，然后再进行obu1与obu10的通信。本发明实施例相比于现有技术明显可提高数据传输的效率。在一些实施例中，为了保证紧急消息快速传送，第一通信节点按第二通信节点的接入类优先级从高到低的顺序依次向第二通信节点分配信道，直至将s个信道分配完毕。即，第一通信节点接收到全部第二通信节点发送的身份反馈信息后，先向ac(accesscategory，接入类)优先级高的第二通信节点分配信道。ac优先级的排序可参考802.11协议中的排序，示例性的，按照优先级从高到低的顺序分为ac-voice(语音流)、ac-video(视频流)、ac-best-effort(尽力而为流)、ac-back-ground(背景流)四个优先级队列，越高优先级队列的第二通信节点，抢占信道的能力越高。或者增加ac-trafficsafety(交通安全流)作为最高优先级的信息。交通安全流例如可以包括交通事故信息、道路拥堵信息、道路封闭信息等与交通有关的信息。按照优先级的原则，在车辆移动过程中，当第一通信节点的通信范围内加入新的第二通信节点时，只要新加入的第二通信节点的ac优先级高，即使其他第二通信节点依旧在等待第一通信节点分配信道，第一通信节点仍会先向优先级高的第二通信节点分配信道。此处，信道尽量用来传输优先级高的ac，因此，在有高优先级ac的第二通信节点没有分配信道的情况下，信道空闲时，便可抢占第一通信节点可允许分配的信道，这里，信道竞争采用dcf(distributedcoordinationfunction，分布式协调函数)。如果没有其他更高优先级的ac，则此第二通信节点会使用分配的信道。没有分配到信道的第二通信节点不会擅自发送消息，直到第一通信节点通知它们可以发送消息，第一通信节点通过竞争信道将规定的信道规则发送给每个第二通信节点，可以将已经分配信道的第二通信节点叫做确定信道节点，将没有分配信道的第二通信节点叫做非确定信道节点。基于第一通信节点的周期性广播，第一通信节点和第二通信节点之间建立起比较固定的多信道同时传输的机制，据此，当每个第一通信节点再次进行消息广播时，比如交通安全、道路事故和语音等实时性要求很高的消息，尤其当第一通信节点通信范围内的第二通信节点数量小于允许第一通信节点分配的信道的数量时，第二通信节点便基本不需要进行窗口退避或竞争信道，可直接通过信道消息发送。对于非实时性消息，也基本省去了竞争时间，提高了转发效率。在一些实施例中，按第二通信节点的接入类优先级从高到低的顺序依次向第二通信节点分配信道，直至将s个信道分配完毕，具体包括：s21、按第二通信节点的接入类优先级从高到低的顺序选取当前待分配信道的第二通信节点作为目标节点。此处，按接入类优先级的顺序向第二通信节点分配信道，一个第二通信节点分配结束再向下一个通信节点分配。s22、从允许第一通信节点分配的信道中选取一个信道分配给目标节点。此处，在允许第一通信节点分配的信道中任意选取一个信道即可，随着信道的分配，允许第一通信节点分配的信道数量越来越少。s23、识别目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息。示例性的，若目标节点在使用当前分配的信道，则认为当前分配的信道不适合。即，若有另一个第一通信节点采用与当前分配的信道相同的信道和目标节点通信，则目标节点判定当前分配的信道不适合，如果另一个第一通信节点曾经采用与当前分配的信道相同的信道在和目标节点通信，但两者的通信关系已经消除，则认为目标节点未使用当前分配的信道，当前分配的信道适合。当然，还可以结合其他因素考虑。也就是说，第一通信节点向目标节点分配信道后，目标节点会向第一通信节点反馈信息，如果分配的信道不合适，执行s24，如果分配的信道合适，直接进入s25。此处，可以是目标节点在判断当前分配的信道适合的情况下，向第一通信节点反馈信息，当前分配的信道不适合的情况下，不反馈信息。若第一通信节点没有接收到反馈信息，则表示未识别到目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息，需要重新向目标节点分配信道，执行s24。若第一通信节点接收到反馈信息，则表示识别到目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息，不需要重新分配信道，执行s25。也可以是目标节点在判断当前分配的信道不适合的情况下，向第一通信节点反馈信息，当前分配的信道适合的情况下，不反馈信息。若第一通信节点接收到反馈信息，则表示未识别到目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息，需要重新向目标节点分配信道，执行s24。若第一通信节点没有接收到反馈信息，则表示识别到目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息，不需要重新分配信道，执行s25。当然，也可以是其他方式。其中，上述反馈信息必然是第一通信节点能够识别的信息类型。s24、在未识别到目标节点反馈的表征当前分配的信道适合的信息的情况下，从允许第一通信节点分配的信道中重新选取一个信道分配给目标节点，直至将s个信道尝试完毕。即，如果重新分配的信道适合，进入s25，如果s个信道都尝试了，还没有分配到适合的信道，也进入s25，有空闲信道后再向该第二通信节点分配信道，由于该第二通信节点的接入类优先级比较高，会优先向该第二通信节点分配信道。s25、向下一个目标节点分配信道，直至将s个信道分配完毕。即，循环s21-s24，直至将s个信道分配完毕。在信道分配过程中，节点b既可能作为节点a的第二通信节点，又可能作为节点c的第二通信节点，此时若节点a和节点c同时用信道5向节点b传送信号，消息会发生碰撞，影响传输效果。基于此，本发明实施例为了避免出现上述情况，第二通信节点在接收到第一通信节点分配的信道后，判定当前分配的信道是否合理，若合理，则向第一通信节点回复确认信息，若不合理，第一通信节点则重新向第二通信节点分配信道，以此来提高信道分配的准确性。在一些实施例中，在确定的第二通信节点的数量n大于允许第一通信节点分配的信道的数量m的情况下，停止向传输机会到达最大发送时间的第二通信节点分配信道。在确定的第二通信节点的数量n小于等于允许第一通信节点分配的信道的数量m的情况下，每个第二通信节点均可分配到信道，因此，无需考虑是否需要停止向某些第二通信节点分配信道。但在确定的第二通信节点的数量n大于允许第一通信节点分配的信道的数量m的情况下，有至少一个第二通信节点在等待着第一通信节点分配信道，因此，对于传输机会到达最大发送时间(txoplimit)的第二通信节点，可以停止向其分配信道，将对应的信道分配给等待中的第二通信节点。在一些实施例中，为了保证信道分配的连贯性，并且避免信道分配错误，在第一信道分配时段内，将允许第一通信节点分配的信道中未被分配的信道标记为保留信道；和/或，在第二信道分配时段内，探测到已分配信道的第二通信节点移出第一通信节点的通信范围的情况下，将分配给第二通信节点的信道标记为保留信道，第二信道分配时段为第一信道分配时段之后的任一信道分配时段。在第二信道分配时段内，将保留信道分配给当前未分配信道的第二通信节点，其中，当前未分配信道的第二通信节点包括：探测到的在第二信道分配时段进入第一通信节点的通信范围内的第二通信节点；和/或，在第二信道分配时段的上一个信道分配时段内未分配信道的第二通信节点。此处，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。其中，第一通信节点与第二通信节点的消息发送便采用上述信道分配规则，第一通信节点周期性的确定其通信范围内第二通信节点，例如第一通信节点广播身份请求信息，第二通信节点发送身份反馈信息。第一通信节点通过接收身份反馈信息超时感知第一通信节点的离开，如果有已分配信道的第二通信节点移出第一通信节点的通信范围，并且仍然存在未分配信道的第二通信节点，那么第一通信节点便将此信道分配给未分配信道的第二通信节点。否则，这些信道被保留。当某个第二通信节点进入了第一通信节点的通信范围时，此第二通信节点会收到第一通信节点周期发送的身份请求信息，那么第二通信节点会通过竞争信道发送身份反馈信息给第一通信节点。第一通信通过接收此身份反馈信息获知新第二通信节点的加入，并检查是否存在保留信道，如果有，则分配此信道给此新第二通信节点，否则，此第二通信节点作为非确定信道节点。这里，第一通信节点与每个第二通信节点的信道之间不干扰，信道类似于两点之间的连线，为一条边，而非一个面，因此，将第一通信节点向第二通信节点分配信道的过程，叫做第一通信节点与其周围的第二通信节点的边染色信道分配。这些信道可同时传输数据，所以信道越多，显然传输效率越高，于是，可将控制信道也作为数据信道使用，由于当前车联网主要采用7信道模式，即，1个控制信道+6个服务信道的模式，可叫做7-染色信道分配。wave协议中1609.4标准并没有给出有效的广播策略，这里基于7-染色信道分配提出边染色广播机制。其中，7个信道表示7种颜色，每个第一通信节点使用7种颜色将其与第二通信节点的通信链路进行染色，并且相邻通信范围内的链路颜色不能相同，据此7个信道被差别的分配。采用以上brts广播机制，通过一个第一通信节点接入互联网的每个第二通信节点便可收到此brts，同时，位于自组织网络区域内的第一通信节点基于7-染色信道分配规则进行信道分配，建立起7-染色广播网络。然后，每个第一通信节点内部便存储一个信道染色列表，如表3，其规定了自组织节点周围的信道分配。非确定信道节点的传输信道并不确定，需等待其他第一通信节点的通知。表3信道染色列表第二通信节点地址信道号是否确定信道地址1信道1是地址2信道2是地址3信道3是…………是地址7信道7是地址8否…………否地址n否在信道染色广播中，信道分配可分为至少两个时间段，第一信道分配时段和第二信道分配时段。第一信道分配时段表示采用信道染色列表中的已经染色的信道进行直接接入，第二信道分配时段表示非确定信道节点竞争信道阶段。第一信道分配时段可以看成是临时中心点控制的中心协调功能(pcf)，其中第一通信节点叫做临时中心点，在cams/ca(carriersensemultipleaccesswithcollisionavoidance，载波侦听多路访问/冲突避免)协议中的退避开始时间叫做临时中心帧间隔(tpifs，temporarypointinter-framespacing)，如图3所示，其他与现有技术相同，此处不再赘述。如图4中的(a)所示，点画线圈表示节点的检测范围，实线圈表示节点的通信范围。如果节点a想向节点b发送信息，那么节点a首先侦听，节点a发现在自身的传输范围内有节点b，可以发送信息，但是节点a的侦听范围内没有节点c，因此节点a不知道节点c在向节点b发送信息，于是节点a向节点b发送了信息，而节点c作为隐藏的节点也向节点b发送了信息。这时，节点b同时接收到节点a和节点c发送的信息。由于现有技术中只能采用一种信道发送信息，而信道相同，消息的频率范围也相同，因此，节点a和节点c向节点b发送的消息的频率范围相同，导致相同频率范围内的消息叠加，节点b无法识别叠加后的信息，也就是消息发生了碰撞，传递失败，导致出现隐藏站的问题。本发明通过边染色信道分配，如图4中的(b)所示，若节点b作为第一通信节点，在信道分配过程中，节点b会向其通信范围内的节点a和节点c分别分配不同的信道；若节点b既作为节点a的第二通信节点，又作为节点c的第二通信节点，在信道分配过程中，节点a向节点b分配信道1后，且两者之间通信正常，若节点c向节点b也分配信道1，节点b会反馈信息表示信道1不适合，使节点c向节点b分配除信道1以外的信道。以使节点b和节点a之间的通信与节点b和节点c之间的通信采用不同的信道。基于此，在通信过程中，节点a通过信道1向节点b发送信息，节点c通过信道2向节点b发送信息，节点a和节点c发送的消息属于不同频率范围，因此，节点b可以通过两个不同的信道，同时接入通信范围内的节点a和节点c发送的信息，从而避免出现隐藏站的问题。如图5中的(a)所示，点画线圈表示节点的检测范围，实线圈表示节点的通信范围。现有技术中，当节点c使用信道向节点d发送信息时，同时节点b有信息需要传输给节点a，但是节点c位于节点b的检测范围内，节点b检测到节点c正在使用信道，节点c为一个暴露的节点，所以节点b便进入退避，不向节点a传输信息，引发暴露站问题。并且节点b对于节点a发送的来的信息也不会回复，从而导致节点a传输失败也进入退避，并不断增大竞争窗口，导致节点a等待，不能完成节点a与节点b之间的消息传输，引发公平性问题。本发明通过边染色信道分配，如图5中的(b)所示，节点b检测到节点c正在使用信道2向节点d发送信息，通过信道染色，节点b选择除信道2以外的信道(例如信道1)与节点a进行信息的互相传输，节点c通过信道2向节点d发送消息的同时，节点b通过信道1向节点a发送消息，节点b无需进入退避，很好的解决了暴露站的问题。此外，由于节点a与节点b之间的消息传输无需等到节点c与节点d消息传输结束，采用的信道不同，使得节点a传输失败的情况便不再发生，很好的解决了公平性的问题。本发明中第一通信节点在发送消息时对其通信范围内的第二通信节点进行了信道分配，使在相同通信范围内的第二通信节点采用不同的信道进行同时数据传输。多个信道可以同时工作，相比于现有技术中只能一个信道工作，可以解决隐藏站、暴露站和信道访问公平性等问题，从而提高了车联网环境下mac层的广播和数据传输的效率。在此基础上，本发明在发送消息时还可以采用广播机制。在一些实施例中，该分配信道的方法还包括：检测第三通信节点传输的信号的强度是否低于阈值；在检测到强度低于阈值的情况下，执行确定第一信道分配时段内车联网中的第二通信节点的步骤；其中，第三通信节点是为第一通信节点分配信道的通信节点。即，第一通信节点检测到第三通信节点向其传输的信号的强度低于阈值时，第一通信节点便开始作为下一级的信道广播工作，此处的第一通信节点作为第三通信节点的下一级，类似于图2中的obu1和obu3。在车联网中，每个rsu可周期的向其通信范围内广播brts，每个接收到此brts的第二通信节点都检查其与第一通信节点之间信号的强度，如果强度低于某个阈值(此阈值决定于第二通信节点的传输质量)，其便接着广播此brts(作为下一级的第一通信节点)，以便其周围通过自组织接入rsu的第二通信节点能接收到此brts。然后，下一级的第一通信节点再广播brts到更远的第二通信节点，依次类推，直到所有通过此rsu接入互联网的通信节点全都收到此brts。这里，每个第二通信节点仅通过一个rsu接入互联网，并会存储此rsu的mac地址。此外，为了避免重复接收brts，每个自组织第二通信节点一收到一个brts，便会设定一个定时器，并在此时间内都不再接收此rsu的广播包，定时器的时间值需要根据具体的网络环境具体设定。在一些实施例中，检测第三通信节点传输的信号的强度是否低于阈值；在检测到强度低于阈值的情况下，检测是否接收到第三通信节点广播的开始通信信息，开始通信信息用于通知第一通信节点开始广播；在接收到开始通信信息的情况下，执行确定第一信道分配时段内车联网中的第二通信节点的步骤。也就是说，第一通信节点在接收到上一级发送的开始通信的指示后再进行通信。用于广播的brts内会存储第一通信节点的地址，用于区分是哪个第一通信节点在进行信道染色。为了避免brts广播太多造成碰撞过多，本发明实施例根据车辆的密度限制广播的速度。即，在车辆密度大时，可选择使用逐点广播brts，每广播到一个第一通信节点，此第一通信节点不会马上广播brts，而是等待广播给它的第三通信节点发送消息通知其广播。而在车辆比较稀疏时，可概率的选择立即广播第一通信节点，或者根据周围的车辆密度选择性的规定其广播的时刻。本发明实施例提供一种分配信道的系统，包括：节点确定模块，用于使车联网中的第一通信节点确定第一信道分配时段内车联网中的第二通信节点，第二通信节点为第一通信节点的通信范围内除第一通信节点以外的通信节点。信道染色模块，用于将允许第一通信节点分配的信道中的s个信道分配给s个第二通信节点，其中，不同的第二通信节点分配的信道不同，s为n和m中的较小值，n为确定的第二通信节点的数量，m为允许第一通信节点分配的信道的数量。本发明实施例提供的信道分配系统，信道染色模块对第一通信节点通信范围内的第二通信节点进行了信道分配，使在相同通信范围内的第二通信节点采用不同的信道于第一通信节点进行同时数据传输。多个信道可以同时工作，相比于现有技术中只能一个信道工作，可以解决隐藏站、暴露站和信道访问公平性等问题，从而提高了车联网环境下mac层的广播和数据传输的效率。在此基础上，本发明在发送消息时还可以采用广播机制。在一些实施例中，该分配信道的系统还包括信道标记模块，用于在第一信道分配时段内，将允许第一通信节点分配的信道中未被分配的信道标记为保留信道；和/或，在第二信道分配时段内，探测到已分配信道的第二通信节点移出第一通信节点的通信范围的情况下，将分配给第二通信节点的信道标记为保留信道，第二信道分配时段为第一信道分配时段之后的任一信道分配时段。信道染色模块，还用于在第二信道分配时段内，将保留信道分配给当前未分配信道的第二通信节点，其中，当前未分配信道的第二通信节点包括：探测到的在第二信道分配时段进入第一通信节点的通信范围内的第二通信节点；和/或，在第二信道分配时段的上一个信道分配时段内未分配信道的第二通信节点。此处，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此处，通过更新第二通信节点的地址信息和保留信道的信息，并不断进行信道分配，可以使第一通信节点和第二通信节点之间建立起比较固定的多信道同时传输的机制。在一些实施例中，节点确定模块，具体用于广播身份请求信息，身份请求信息用于请求第二通信节点的身份标识。接收第二通信节点通过信道发送的身份反馈信息，并记录接收到的身份反馈信息中包含的第二通信节点的身份标识。在至少两个第二通信节点通过同一信道发送身份反馈信息的情况下，返回执行广播身份请求信息的步骤，直至不再出现至少两个第二通信节点通过同一信道发送身份反馈信息的情况。为了确保重要的信息优先传输，在一些实施例中，信道染色模块，具体用于按第二通信节点的接入类优先级从高到低的顺序依次向第二通信节点分配信道，直至将s个信道分配完毕。在一些实施例中，信道染色模块，还用于在确定的第二通信节点的数量n大于允许第一通信节点分配的信道的数量m的情况下，停止向传输机会到达最大发送时间的第二通信节点分配信道。为了提高信息的传输质量，避免部分第二通信节点等待时间过长，导致信号延误传输，停止向传输机会到达最大发送时间的第二通信节点分配信道，以空出信道。在一些实施例中，该分配信道的系统还包括：处理模块，检测第三通信节点传输的信号的强度是否低于阈值；在检测到所述强度低于阈值的情况下，通过节点确定模块确定第一信道分配时段内车联网中的第二通信节点；其中，所述第三通信节点是为所述第一通信节点分配信道的通信节点。此处，通过将距离第一通信节点较远的第二通信节点作为下一级的第一通信节点，以使周围的obu均能接收到brts，增加信号传输的范围。在一些实施例中，处理模块，还用于检测是否接收到第三通信节点广播的开始通信信息，开始通信信息用于通知第一通信节点开始广播。在接收到开始通信信息的情况下，通过节点确定模块确定第一信道分配时段内车联网中的第二通信节点。本发明实施例根据车辆的密度限制广播的速度，即，在车辆密度大时，可选择使用逐点广播brts，每广播到一个第一通信节点，此第一通信节点不会马上广播brts，而是等待广播给它的第三通信节点发送消息通知其广播，从而避免brts广播太多造成碰撞过多。本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在分配信道的系统中运行时，使得分配信道的系统执行上述的分配信道的方法。本发明实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在分配信道的系统上运行时，使得分配信道的系统执行上述的分配信道的方法。通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页12