车载自组织网络的数据路由方法和装置

本技术涉及通信，尤其涉及一种车载自组织网络的数据路由方法和装置。

背景技术：

1、车载自组织网络((vehicular ad hoc network，vanet)也称为车联网，是智能交通系统(intelligent traffic systems，its)的重要组成部分。在车载自组织网络中，车辆能够通过车辆上的车载设备进行无线通信技术，从而为车辆运行提供不同的功能服务。

2、在车载自组织网络中，车辆之间经常需要传递多种类型的数据包。为了实现数据包传递，车载自组织网络中的车辆之间需要大量交换信标报文来获取其他车辆的位置信息、速度以及方向等车辆状态信息。在道路中车辆密度较大时，车辆之间频繁的信标报文交互会给车载自组织网络带来很大的网络负担，很容易发生网络拥塞，从而可能会影响到车载自组织网络中数据包路由的可靠性。

技术实现思路

1、本技术提供了一种车载自组织网络的数据路由方法和装置，以提高车载自组织网络中数据路由的可靠性。

2、一方面，本技术还提供了一种车载自组织网络的数据路由控制方法，应用于模拟物理世界中道路和车辆场景的数字孪生平台，所述方法包括：

3、获得所述车载自组织网络中的源车辆发送的路由请求，所述路由请求指示有所述源车辆待发送的数据包对应的目的车辆；

4、确定由所述源车辆向所述目的车辆传输所述数据包所需经过的起始路口和目的路口，所述起始路口属于所述源车辆当前所处的第一路段关联的路口，所述目的路口属于所述目的车辆当前所在的第二路段关联的路口；

5、基于所述第一路段中具有的车辆，确定所述数据包由所述源车辆传递到所述起始路口所需的第一车辆中继列表，将所述第一车辆中继列表发送给所述源车辆，以便由所述源车辆将所述数据包依次经过所述第一车辆中继列表中的各中继车辆传递到所述起始路口的路边单元；

6、确定所述数据包由所述起始路口传递到所述目的路口所需依次经过的至少一个中继路段以及各中继路段适用的第二中继车辆列表，按照至少一个中继路段的先后顺序以及各中继路段的第二中继车辆列表，控制车载自组织网络将所述数据包由所述起始路口的路边单元依次经过各中继路段传递到所述目的路口的路边单元，以便所述目的路口的路边单元将所述数据包经所述第二路段中的车辆传递给所述目的车辆。

7、在一种可能的实现方式中，所述确定所述数据包由所述起始路口传递到所述目的路口所需依次经过的至少一个中继路段以及各中继路段适用的第二中继车辆列表，按照至少一个中继路段的先后顺序以及各中继路段的第二中继车辆列表，控制车载自组织网络将所述数据包由所述起始路口的路边单元依次经过各中继路段传递到所述目的路口的路边单元，包括：

8、获得所述起始路口的路边单元发送的路段中继请求，将所述起始路口确定为需要确定下一跳路段的参考路口；

9、从所述参考路口连接的且尚未传输过所述数据包的多条候选路段中，确定所述数据包由所述参考路口传输到所述目的路口适合经过的中继路段；

10、向所述参考路口的路边单元返回所述中继路段的路段标识，以便所述参考路口的路边单元将所述数据包传输到所述中继路段中距离所述参考路口最近的第一目标车辆；

11、获得所述第一目标车辆发送的车辆中继请求，确定所述数据包由所述第一目标车辆传输到所述中继路段的结束路口所需的第二车辆中继列表，将所述第二车辆中继列表发送给所述第一目标车辆，以便所述第一目标车辆基于所述第二车辆中继列表将所述数据包传输到所述结束路口的路边单元，所述结束路口为所述中继路段连接的且不属于所述参考路口的路口；

12、获得所述结束路口的路边单元发送的路段中继请求，将所述结束路口确定为需要确定下一跳中继路段的参考路口，返回执行所述确定所述数据包由所述参考路口适合传输到的中继路段的操作；

13、其中，所述路段中继请求为所述起始路口或者结束路口的路段单元在接收到所述数据包后，在确定自身对应的路口不是目的路口的情况下发送的。

14、在又一种可能的实现方式中，所述从所述参考路口连接的且尚未传输过所述数据包的多条候选路段中，确定所述数据包由所述参考路口传输到所述目的路口适合经过的中继路段，包括：

15、从预先为所述参考路口构建的q表集合中，获得与所述参考路口和所述目的路口相关的目标q表，目标q表包括：从所述参考路口分别选择所述参考路口关联的各候选路段到达所述目的路口的q值，所述目标q表为基于所述参考路口到目的路口的历史交通流信息，利用q学习算法构建出的；

16、基于所述目标q表中不同候选路段对应的q值，从所述参考路口连接的且尚未传输过所述数据包的多条候选路段中，确定所述数据包由所述参考路口传输到所述目的路口适合经过的中继路段。

17、在又一种可能的实现方式中，在控制车载自组织网络将所述数据包由所述起始路口的路边单元依次经过各中继路段传递到所述目的路口的路边单元之后，还包括：

18、获得目的路口的路边单元发送的目的路段请求，向所述目的路段的路边单元发送所述第二路段的路段标识，以便所述目的路口的路边单元基于所述第二路段的路段标识，向所述第二路段中距离所述目的路口最近的第二目标车辆；

19、获得所述第二目标车辆的车辆中继请求，基于所述第二路段中具有的车辆，确定所述数据包由所述第二目标车辆传输到所述目的车辆所需的第三车辆中继列表，将所述第三车辆中继列表传输给所述第二目标中继车辆，以便所述第二目标车辆基于第三目标中继列表将所述数据包传输给所述目的车辆。

20、又一方面，本技术还提供了一种车载自组织网络的数据路由控制装置，应用于模拟物理世界中道路和车辆场景的数字孪生平台，该装置包括：

21、第一请求获得单元，用于获得所述车载自组织网络中的源车辆发送的路由请求，所述路由请求指示有所述源车辆待发送的数据包对应的目的车辆；

22、路口确定单元，用于确定由所述源车辆向所述目的车辆传输所述数据包所需经过的起始路口和目的路口，所述起始路口属于所述源车辆当前所处的第一路段关联的路口，所述目的路口属于所述目的车辆当前所在的第二路段关联的路口；

23、第一列表确定单元，用于基于所述第一路段中具有的车辆，确定所述数据包由所述源车辆传递到所述起始路口所需的第一车辆中继列表，将所述第一车辆中继列表发送给所述源车辆，以便由所述源车辆将所述数据包依次经过所述第一车辆中继列表中的各中继车辆传递到所述起始路口的路边单元；

24、路由控制单元，用于确定所述数据包由所述起始路口传递到所述目的路口所需依次经过的至少一个中继路段以及各中继路段适用的第二中继车辆列表，按照至少一个中继路段的先后顺序以及各中继路段的第二中继车辆列表，控制车载自组织网络将所述数据包由所述起始路口的路边单元依次经过各中继路段传递到所述目的路口的路边单元，以便所述目的路口的路边单元将所述数据包经所述第二路段中的车辆传递给所述目的车辆。

25、由以上可知，在本技术中数字孪生平台能够借助数字孪生技术模拟出物理实际中的道路与车辆场景，使得数字孪生平台能够实时且准确地呈现出真实道路以及道路中车辆、车辆的车速、位置以及行驶状态等车辆状态信息。在此基础上，车载自组织网络中需要发送数据包的源车辆可以向数字孪生平台发送路由请求，通过数字孪生平台确定由源车辆向该数据包的目的车辆传输该数据包所需经过的起始路口、目的路口以及起始路口与目的路口之间的各中继道路，并为源车辆以及各中继道路中的车辆提供中继车辆列表，使得数据包最终能够从源车辆经过起始路口、各中继道路以及目的路口最终传输到目的车辆。可见，车载自组织网络可以借助数字孪生平台确定数据包的路由路径，从而无需车载自组织网络中车辆之间通过大量交换信标报文来获取其他车辆的位置信息、速度以及方向等车辆状态信息，也可以确定数据包的路由路径，减少了由于车载自组织网络传输信标报文而出现由于网络拥塞而无法及时准确进行数据包路由的情况，提高了车载自组织网络中数据包路由的可靠性。