；；'+3 = 7，同时记录其转发的次数化rward度）=3 ;那么节点E、F、G所估计的消息 m副本数量同样也置为7 ;
[0047]同理，C将消息m成功转发给它的一跳内节点H，则节点C和节点H中所估计的消 息m副本数量为N：!： =W；；' = +1 =去，且节点C记录其转发次数为hrward(C) = 1。 W48] 同理，节点D将消息m成功转发给它的一跳内节点I和J，则节点D中消息m副本 数量H品=斯I+ 2 = 6，同时记录其转发的次数化rward值）=2 ;那么节点I和J中所估计 的消息m副本数量同样也置为6。 W例④若B与C相遇，源节点相同，=W'>.於HwW(C)=7+1=8。
[0050] ⑥若节点B与K相遇，若K没有接收过消息m，则操作如②，若K有消息且源节点 与B相同，操作如④，若源节点不同，则=Wji+iV^并且各自将对方的源节点记 录在SID中，我们将对方的源节点称之为副源节点，用来识别源节点相同的节点，避免重复 计算副本数量。若K有消息，源节点与B的不同，但副源节点与B的（副）源节点相同，贝U N兰=iV;=max(iV;，A〇:)。
[0051]W下将对本发明进行理论分析： 阳05引理论分析：
[0053] 方向一上有ki个节点要从左到右竞争有效时隙，方向二上有k2个节点要从右到左 竞争有效时隙。粗略认为某一时刻两方向节点竞争到的时隙数目相等。设此时空闲时隙数 为n，且ki+k2< =n，则在接下来的第一轮竞争时，方向一上某一节点竞争某一时隙t的概率 为：
[0054] (其中，P!'，P;'分别表示方向一和方向二上节点第i轮竞争时隙成功的概率，心 Vi分别为方向一和方向二上节点第i轮竞争时隙成功的节点数） 阳化5] 第一轮竞争时隙成功的概率记为的:：
[0056]
[0057] 第一轮中竞争时隙成功的节点数Ui为：
[0058] Ui =KPi；：
[0059] 第二轮竞争时隙成功的概率蛇为：
[0060]
[0061] 第二轮中竞争时隙成功的节点数％为：
[0062] % =U'|-U|)p|;; W63] 第i轮克争时：
[0064]
W65] 第i轮中方向一上竞争时隙成功的节点数Ui为 -r -1
[0066] % = (A, -1",柏'。 J=L 阳067]当ki=k2时，UJ=V.j,j= 1，2, . . .，i，
[0068]
[0069] 当ki>>k2时，U.j>>V.j,j=I, 2,. . . ,i，
[0070]
； (2)
[0071] (2)〉（I)，由此可知，当某一方向上节点数目远大于另一方向节点数目时，其时隙 竞争并不局限于左半部分或右半部分，其竞争时隙成功概率会大于两方向节点数目相等的 情况，有效利用了空闲时隙。
[0072] 经过N个时隙后，假设已获得时隙节点数为 ，若此时每个节点都 已经成功竞争到时隙，则K=ki+k2,则成功竞争到时隙的节点概率为
[0073] 本发明利用同向行驶节点与反向行驶节点间不同的网络性质，根据它们不同的需 求将两种通信方式结合起来用于解决不同的问题，提高了整体的网络性能，使高速公路上 的节点能快速可靠地传递信息。
[0074] 对于本领域的技术人员来说，可W根据W上的技术方案和构思，作出各种相应的 改变和变形，而所有的运些改变和变形都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种车联网中的数据分发方法，其特征在于，包括如下步骤： Sl每个节点至少有两个缓冲器S与0,缓冲器S中存放自身一路检测到的信息并只用 于发送给反方向行驶的节点，缓冲器〇用于存放源节点为反方向节点传送的消息，可供自 身利用或传送给同方向没有该消息的节点； S2将帧分为n个等同时隙，记其中一个行驶方向为方向一，另一个行驶方向为方向二， 方向一上的节点从左向右依次获得有效时隙；方向二上的节点从右向左依次获得有效时 隙： 2. 1)当节点要接入网络时，先侦听一帧的时间，遍历n个时隙数，判断每个时隙是否空 闲； 2. 2)若节点为方向一上行驶的节点，则将空闲时隙按照其在n个等同时隙上的位置从 左往右依次记录并存放在数组中，并在数组前半部分中随机选择一个空闲时隙发送分组以 竞争时隙；若节点为方向二上的行驶的节点，则将空闲时隙按照其在n个等同时隙上的位 置从右往左依次记录并存放在数组中，然后在数组前半部分中随机选择一个空闲时隙发送 分组以竞争时隙；当两个行驶方向中的其中一个方向上需要竞争时隙的节点大于另一个方 向，则该方向上的节点可以竞争其初始数组上的后半部分空闲时隙； 2. 3)若有邻节点成功接收到该分组，则接收到该分组的邻节点将该时隙标记为忙，而 需要接入的节点在侦听一帧的时间后，发现所选择的空闲时隙被标记为忙，则说明竞争成 功，节点中有效时隙的记录也随之更新；否则说明竞争失败，进行下一轮竞争； S3节点成功竞争时隙后，按照其两个缓冲器里内容多少的比例来安排同向传播和反向 传播的时隙比，其与反向行驶的节点之间使用传染病数据分发策略进行通信，与相同方向 行驶的节点之间采用握手机制进行通信。2. 根据权利要求1所述的车联网中的数据分发方法，其特征在于，所述步骤S3中，反方 向行驶节点之间进行通信时，接收方的消息管理过程具体如下： 1) 当接收方接到某一消息时，首先判断自身是否已有该消息，如果已有该消息，则拒绝 接收；否则执行步骤2); 2) 接收方判断自身的缓冲器〇是否处于拥塞状态，如果不是处于拥塞状态，则将消息 的属性改为〇,并存储在缓冲器〇中；否则执行步骤3); 3) 比较该消息的副本数量和已存储在缓冲器〇中的消息的副本数量，将得出的最大值 与消息副本数量上限值进行对比，若得出的最大值大于消息副本数量上限值，则放弃最大 值所对应的消息；如果得出的最大值并不超过消息副本数量上限值，则放弃在缓冲器〇中 存储时间最长的消息；如果在上述过程中被放弃的不是所要接收的消息，则将该消息属性 改为〇,然后存储在缓冲器〇中。3. 根据权利要求1所述的车联网中的数据分发方法，其特征在于，每个节点均以表的 形式记录关于缓冲器中各个消息的属性，包括消息的源节点ID、源节点行驶方向、消息所属 的缓冲器、消息的ID、该节点对消息在网络中副本数量的估计、消息的生存周期、包大小以 及消息在缓冲器中已经存储的时间。
【专利摘要】本发明公开了一种车联网中的数据分发方法，通过每个节点设置两个缓冲器，节点间根据行驶方向的异同采用不同的通信方式；将帧分为若干个等同时隙，令不同方向上的节点分别从左往右或从右往左获得有效时隙；新节点接入时根据自身行驶方向进行时隙竞争，竞争完成后，按其两个缓冲器里内容多少的比例来安排同向传播和反向传播的时隙比。本发明将节点间的通信分为相反方向行驶节点间的通信和相同方向行驶节点间的通信，重点研究相反节点之间的通信，优化缓冲器管理方法，减小相反节点之间的平均传输时延；另外还将节点按照方向有序竞争时隙，减少了接入冲突和多数发生在相反行驶的车辆之间的合并冲突的概率，而且有效利用空闲时隙，时间复杂度低。
【IPC分类】H04L12/873, H04L12/815, H04L12/721
【公开号】CN105141544
【申请号】CN201510329102
【发明人】陈晨, 赵虹惠, 张建峰, 赵力强, 任智源, 杨鲲
【申请人】西安电子科技大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年6月15日