車載自組織網絡中廣播消息的方法、裝置及系統與流程

2023-06-12 23:38:01 2

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種車載自組織網絡中廣播消息的方法、裝置及系統。

背景技術：

車載自組織網絡(Vehicular Ad-Hoc Network，簡稱VANET)是一種應用於交通道路環境中的移動自組織網絡(Mobile Ad-Hoc Network，簡稱MANET)，基於VANET網絡，節點之間(包括車輛與車輛之間、車輛與固定接入點(Access Point，簡稱AP)之間)通過短距離無線通信方式傳輸輔助駕駛、事故避免等實時信息，同時提供車載娛樂、路面導航等服務。VANET網絡具有自組織、部署方便、費用低廉、結構開放等優勢，近年來已成為智能交通系統(Intelligent Transport System，簡稱ITS)的重要組成部分。

VANET網絡中的安全應用能夠為駕駛員提供其周圍車輛的行駛狀況信息以及突發的緊急情況信息，從而提高了車輛行駛的安全性，而這些安全應用主要依賴於節點之間消息的有效傳輸。目前主流技術中主要採用廣播方式進行節點之間的消息傳輸。在基於WAVE協議的多信道網絡環境下，節點之間廣播的消息類型主要分為兩類：1、安全類消息，2、服務類消息，其中安全類消息又進一步分為：a、周期性廣播消息，b、事件驅動型安全消息(Event-driven Safety Message，簡稱ESM)。周期性廣播消息又稱為信標(Beacon)消息，該類消息包含了車輛的狀態消息，例如位置、速度、行駛方向等，一旦接收到鄰居節點發送的周期性廣播消息，車輛的安全系統便能快速的感知周圍環境。ESM消息是基於車輛的異常狀況產生的即時性消息，當車輛檢測到諸如緊急剎車、大角度轉向等異常狀況時，車輛將會向鄰居節點發送ESM消息。在所有的消息類型中，ESM消息具備最高的廣播優先級。在1609.4協議中規定，節點採用控制信道(Control Channel，簡稱CCH)和服務信道(Service Channel，簡稱SCH)兩種信道進行廣播通信。其中，CCH信道用於傳輸安全類消息，SCH信道則用於傳輸服務類消息。對於單天線節點來說，所有節點同步的在CCH信道及SCH信道上進行交替切換，每個信道的時間間隔為50ms。當某個節點產生了一條ESM消息時，基於下述兩種情況存在不同的處理方式：1、當節點在CCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，該節點通過CCH信道將ESM消息及時廣播給鄰居節點，鄰居節點通過該CCH信道接收ESM消息；2、當節點在SCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，該節點對消息進行緩存，待切換到下一個CCH信道後，通過CCH信道廣播該ESM消息，同時鄰居節點通過該CCH信道接收ESM消息。

在上述廣播ESM消息的過程中，發明人發現：在車輛密度較大的環境中，由於在CCH信道的時間間隔內每個節點都會不斷的廣播Beacon消息，而VANET網絡的無線信道容量又是有限的，因此當Beacon消息發送過多、節點發送功率過大時，就容易造成CCH信道的擁塞，從而導致鄰居節點無法接收ESM消息。其次，如果在CCH信道的時間間隔即將到期時產生ESM消息，那麼產生ESM消息的節點或許來得及將消息廣播出去，但是由於無線信道的數據傳輸存在一定延時，因此當ESM消息發送到鄰居節點處時，由於延時的存在，鄰居節點可能已經切換到SCH信道上，無法再接收CCH信道上發送的ESM消息，因此也會出現消息接收失敗的問題，使得ESM消息接收成功率低。在VANET網絡中，ESM消息作為反映車輛突發狀況的重要信息，其能否正常傳輸直接關係到駕駛員的人身財產安全。

技術實現要素：

本發明實施例提供一種車載自組織網絡中廣播消息的方法、裝置及系統，能夠解決VANET網絡中ESM消息接收成功率低的問題。

為解決上述問題，本發明實施例提供了：

1、一種車載自組織網絡中廣播消息的方法，該方法應用於源節點側，包括：

當在控制信道CCH的時間間隔內產生事件驅動安全消息ESM時，在ESM消息中添加指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識；

通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播給鄰居節點，以使得接收到添加轉發標識的ESM消息的鄰居節點根據轉發標識，在切換到服務信道SCH後，通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。

2、根據1的方法，在在ESM消息中添加指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識之前，該方法進一步包括：

判斷源節點側的當前網絡條件是否滿足消息轉發條件；

在ESM消息中添加指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識，包括：

若滿足消息轉發條件，則在ESM消息中添加轉發標識。

3、根據2的方法，判斷源節點側的當前網絡條件是否滿足消息轉發條件，包括判斷是否滿足以下任意一項條件或者同時滿足以下兩項條件：

源節點的鄰居節點數量超過預設的節點數量閾值；

當前CCH信道的剩餘時間小於預設的時長閾值。

4、根據1的方法，

轉發標識為轉發指令，通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播給鄰居節點，包括：

通過CCH信道將添加轉發指令的ESM消息廣播給所有的鄰居節點，以使得所有接收到添加轉發指令的ESM消息的鄰居節點根據轉發指令廣播ESM消息；

或者，轉發標識為鄰居節點的節點標識，通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播給鄰居節點，包括：

通過CCH信道將添加節點標識的ESM消息廣播給所有的鄰居節點，由節點標識對應的鄰居節點通過識別自身的節點標識廣播ESM消息。

5、根據4的方法，在通過CCH信道將添加節點標識的ESM消息廣播給所有的鄰居節點之前，該方法進一步包括：

基於預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇優選節點；

在ESM消息中添加指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識，包括：

將優選節點的節點標識作為轉發標識添加到ESM消息中。

6、根據5的方法，基於預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇優選節點，包括將滿足以下任意一項條件或者同時滿足以下兩項條件的鄰居節點確定為優選節點：

可用SCH信道數量不大於預設第一閾值；

鄰居節點數量不小於預設第二閾值。

7、根據6的方法，在基於預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇優選節點之前，該方法進一步包括：

獲取鄰居節點下一個使用的SCH信道的信道標識；

根據SCH信道標識將鄰居節點劃分為不同的節點集合，其中，一個節點集合中的鄰居節點對應同一個SCH信道標識；

基於預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇優選節點，包括：基於預設的節點選擇算法，分別從每個節點集合中選擇優選節點。

8、根據1的方法，在源節點從CCH信道切換到SCH信道後，該方法進一步包括：

若在SCH信道的時間間隔內產生ESM消息，則通過SCH信道將ESM消息廣播給使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點。

9、根據8的方法，在通過SCH信道將ESM消息廣播給使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點之後，或者當不存在使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點時，該方法進一步包括：

將ESM消息進行緩存；

在再次切換到CCH信道後，通過CCH信道向鄰居節點廣播ESM消息。

10、根據1至9中任一項的方法，該方法進一步包括：

接收鄰居節點在CCH信道上周期性廣播的信標Beacon信息，Beacon信息中攜帶有鄰居節點的節點信息，節點信息包括：

節點標識、鄰居節點數量、下一個使用的SCH信道的信道標識、可用SCH信道數量。

11、一種車載自組織網絡中廣播消息的方法，該方法應用於源節點的鄰居節點側，包括：

接收源節點通過控制信道CCH廣播的事件驅動安全消息ESM；

查找ESM消息中是否攜帶有指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識；

若查找到轉發標識，則在切換到服務信道SCH後通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。

12、根據11的方法，查找ESM消息中是否攜帶有指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識，包括：

在ESM消息查找轉發指令或者自身的節點標識，自身的節點標識為源節點基於預設的節點選擇算法選擇出的優選節點的節點標識。

13、根據11的方法，該方法進一步包括：

在切換到SCH信道後，接收源節點基於相同SCH信道廣播的ESM消息。

14、根據11至13中任一項的方法，該方法進一步包括：

接收源節點在CCH信道上周期性廣播的信標Beacon信息，Beacon信息中攜帶有源節點的節點信息，節點信息包括：

節點標識、鄰居節點數量、下一個使用的SCH信道的信道標識、可用SCH信道數量。

15、一種車載自組織網絡中廣播消息的裝置，該裝置位於源節點側，包括：

添加單元，用於當在控制信道CCH的時間間隔內產生事件驅動安全消息ESM時，在ESM消息中添加指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識；

發送單元，用於通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播給鄰居節點，以使得接收到添加轉發標識的ESM消息的鄰居節點根據轉發標識，在切換到服務信道SCH後，通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。

16、根據15的裝置，該裝置進一步包括：

判斷單元，用於在ESM消息中添加指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識之前，判斷源節點側的當前網絡條件是否滿足消息轉發條件；

添加單元，用於若滿足消息轉發條件，則在ESM消息中添加轉發標識。

17、根據16的裝置，判斷單元，用於判斷是否滿足以下任意一項條件或者同時滿足以下兩項條件：

源節點的鄰居節點數量超過預設的節點數量閾值；

當前CCH信道的剩餘時間小於預設的時長閾值。

18、根據17的裝置，轉發標識為轉發指令，發送單元，用於通過CCH信道將添加轉發指令的ESM消息廣播給所有的鄰居節點，以使得所有接收到添加轉發指令的ESM消息的鄰居節點根據轉發指令廣播ESM消息；

或者，轉發標識為鄰居節點的節點標識，發送單元，用於通過CCH信道將添加節點標識的ESM消息廣播給所有的鄰居節點，由節點標識對應的鄰居節點通過識別自身的節點標識廣播ESM消息。

19、根據18的裝置，該裝置進一步包括：

選擇單元，用於在通過CCH信道將添加節點標識的ESM消息廣播給鄰居節點之前，基於預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇優選節點；

添加單元，用於將優選節點的節點標識作為轉發標識添加到ESM消息中。

20、根據19的裝置，選擇單元用於將滿足以下任意一項條件或者同時滿足以下兩項條件的鄰居節點確定為優選節點：

可用SCH信道數量不大於預設第一閾值；

鄰居節點數量不小於預設第二閾值。

21、根據20的裝置，該裝置進一步包括：

獲取單元，用於在基於預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇優選節點之前，獲取鄰居節點下一個使用的SCH信道的信道標識；

根據SCH信道標識將鄰居節點劃分為不同的節點集合，其中，一個節點集合中的鄰居節點對應同一個SCH信道標識；

選擇單元，用於基於預設的節點選擇算法，分別從每個節點集合中選擇優選節點。

22、根據15的裝置，發送單元，用於在源節點從CCH信道切換到SCH信道後，若在SCH信道的時間間隔內產生ESM消息，則通過SCH信道將ESM消息廣播給使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點。

23、根據22的裝置，該裝置進一步包括：

緩存單元，用於在通過SCH信道將ESM消息廣播給使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點之後，或者當不存在使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點時，將ESM消息進行緩存；

發送單元，用於在再次切換到CCH信道後，通過CCH信道向鄰居節點廣播ESM消息。

24、根據15至23中任一項的裝置，該裝置進一步包括：

接收單元，用於接收鄰居節點在CCH信道上周期性廣播的信標Beacon信息，Beacon信息中攜帶有鄰居節點的節點信息，節點信息包括：

節點標識、鄰居節點數量、下一個使用的SCH信道的信道標識、可用SCH信道數量。

25、一種車載自組織網絡中廣播消息的裝置，該裝置位於源節點的鄰居節點側，包括：

接收單元，用於接收源節點通過控制信道CCH廣播的事件驅動安全消息ESM；

查找單元，用於查找ESM消息中是否攜帶有指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識；

發送單元，用於若查找到轉發標識，則在切換到服務信道SCH後通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。

26、根據25的裝置，查找單元，用於在ESM消息查找轉發指令或者自身的節點標識，自身的節點標識為源節點基於預設的節點選擇算法選擇出的優選節點的節點標識。

27、根據25的裝置，接收單元，用於在切換到SCH信道後，接收源節點基於相同SCH信道廣播的ESM消息。

28、根據25至27中任一項的裝置，接收單元，用於接收源節點在CCH信道上周期性廣播的信標Beacon信息，Beacon信息中攜帶有源節點的節點信息，節點信息包括：

節點標識、鄰居節點數量、下一個使用的SCH信道的信道標識、可用SCH信道數量。

29、一種車載自組織網絡中廣播消息的系統，該系統包括源節點及源節點的鄰居節點；

源節點包括如上述15至24中任一項的裝置；

鄰居節點包括如上述25至28中任一項的裝置。

本發明實施例提供的車載自組織網絡中廣播消息的方法、裝置及系統，能夠當在CCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，由源節點在ESM消息中添加一個轉發標識，並通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播出去。對於能夠在CCH信道上接收到該消息的鄰居節點而言，其根據ESM消息中攜帶的轉發標識，在切換到SCH信道後通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。對於CCH信道擁塞或在消息到達時已經切換到SCH信道的其他鄰居節點而言，雖然無法直接接收源節點廣播的ESM消息，但是由於在實際道路環境中，一定範圍內的節點之間往往互為鄰居節點，無法接收消息的節點作為前者節點的鄰居節點，可以在下一個SCH信道的時間間隔內接收前者節點轉發的ESM消息，由此達到間接接收源節點消息的目的。此外實際應用中，SCH信道相比CCH信道而言發生信道擁塞的可能性更小，傳輸ESM消息的成功率更大，其原因有二：第一，SCH信道無需廣播周期性消息，在節點負載量相同的條件下SCH信道的閒置信道容量更大；第二，1609.4協議中規定，節點可以使用1個CCH信道以及6個不同的SCH信道，當CCH信道的時間間隔到期後，節點可以根據自身能力在至多6個SCH信道中選擇一個SCH信道進行切換，因此平均而言，在節點數量相同的條件下，SCH信道的節點負載量要遠遠小於CCH的節點負載量。綜上所述，本發明實施例通過二次轉發機制為消息接收失敗提供補救的可能性，利用SCH信道負載量小、不易擁塞的特性保證再次轉發ESM消息時節點成功接收的概率，與現有技術中通過CCH信道發送ESM消息相比，本發明實施例能夠在CCH信道發生擁塞或即將切換到SCH信道的情況下，提高鄰居節點接收ESM消息的成功率。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本發明的具體實施方式。

附圖說明

通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對於本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用於示出優選實施方式的目的，而並不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1示出了本發明實施例提供的第一種車載自組織網絡中廣播消息的方法流程圖；

圖2示出了本發明實施例提供的節點關係示意圖；

圖3示出了本發明實施例提供的第二種車載自組織網絡中廣播消息的方法流程圖；

圖4示出了本發明實施例提供的第三種車載自組織網絡中廣播消息的方法流程圖；

圖5示出了本發明實施例提供的一種節點信息的示意圖；

圖6示出了本發明實施例提供的第四種車載自組織網絡中廣播消息的方法流程圖；

圖7示出了本發明實施例提供的第五種車載自組織網絡中廣播消息的方法流程圖；

圖8示出了本發明實施例提供的源節點的邏輯流程圖；

圖9示出了本發明實施例提供的鄰居節點的邏輯流程圖；

圖10示出了本發明實施例提供的第一種車載自組織網絡中廣播消息的裝置的結構示意圖；

圖11示出了本發明實施例提供的第二種車載自組織網絡中廣播消息的裝置的結構示意圖；

圖12示出了本發明實施例提供的第三種車載自組織網絡中廣播消息的裝置的結構示意圖；

圖13示出了本發明實施例提供的一種車載自組織網絡中廣播消息的系統的示意圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這裡闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，並且能夠將本公開的範圍完整的傳達給本領域的技術人員。

為解決在CCH信道上廣播ESM消息成功率低的問題，本發明實施例提供了一種車載自組織網絡中廣播消息的方法，該方法應用於源節點側。如圖1所示，該方法包括：

101、當在控制信道CCH的時間間隔內產生事件驅動安全消息ESM時，源節點在ESM消息中添加指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識。

當ESM消息產生的時刻在CCH信道的時間間隔內時，源節點應當及時通過CCH信道將該ESM消息廣播給其鄰居節點。與現有技術不同的是，本實施例中源節點需要在ESM消息中添加一個轉發標識，該轉發標識用於指示源節點的鄰居節點，將接收到的ESM消息再次廣播給自身的鄰居節點。

實際應用中，可以在ESM消息中預留一段預設長度的欄位位置用於寫入轉發標識。本實施例不對轉發標識的內容、數據類型、數據長度進行具體限制。

102、源節點通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播給鄰居節點。

實際應用中，雖然所有節點使用同一個CCH信道，但是CCH信道的擁塞程度會因地理位置的不同而存在差異，從而導致每個節點的CCH信道的擁塞程度可能不同。例如對於鄰居節點多的節點，其在CCH信道上接收的周期性消息相應更多，因此相比鄰居節點少的節點，其CCH信道的佔用程度就更高。另一方面，當源節點在廣播ESM消息時，有些鄰居節點可能同時在對外廣播自身的Beacon消息或ESM消息，這種情況下，這部分鄰居節點也存在接收不到ESM消息的可能。

對於能夠接收到CCH信道的鄰居節點，該鄰居節點對ESM消息進行解析，如果在預設欄位位置中找到轉發標識，則將該ESM消息轉發給自身的鄰居節點。實際應用中，如果需要進行多級轉發，則鄰居節點在轉發ESM消息時可以保留消息中的轉發標識，以便自身的鄰居節點對該ESM消息做進一步轉發；如果僅需要進行一次轉發，則鄰居節點在接收到ESM消息後，將預置欄位中的轉發標識清空，然後向自身鄰居節點廣播未添加轉發標識的ESM消息。

通常，CCH信道及SCH信道的時間間隔是毫秒級別的，實際應用中信道擁塞狀況很難在如此短暫的時間內發生明顯改善，因此為保證再次廣播ESM消息時鄰居節點的接收成功率，本實施例中，接收到ESM消息的鄰居節點可以選擇在切換到SCH信道上後通過SCH信道進行消息轉發。如前所述，SCH信道相對CCH信道而言發生擁塞的可能性更小，因此選擇在下一個SCH信道轉發ESM消息可以使得鄰居節點能夠成功接收到ESM消息。而因等待切換到SCH信道所產生的延時，其最大也不超過一個信道的時間間隔(50ms)，這種程度的延時對於ESM消息時效性要求的影響微乎其微。

如圖2所示，在本實施例的一個示例中，某區域中存在A、B、C和D共4個節點，這4個節點互為鄰居節點。當節點A在CCH信道的時間間隔內產生一條ESM消息n時，其作為源節點通過CCH信道將消息n廣播出去。節點B和節點C因為還存在如圖2中所示的其他鄰居節點，所以相對節點D而言CCH信道的擁塞程度更高，可能會接收不到節點A廣播的消息n，而節點D會接收到消息n。節點D等待切換到下一個SCH信道後，通過SCH信道將該消息廣播出去，作為節點D的鄰居節點，節點B和節點C可以在未發生擁塞的SCH信道上接收到節點D廣播的消息n。相對直接接收節點A發送的消息n而言，節點B、C僅延遲了幾十毫秒的時間接收消息n，與現有技術中消息接收失敗相比，本發明實施例以最小的代價保證了消息接收的成功率。

當然，實際應用中節點可以使用的SCH信道有多條(1609.4協議中存在6條SCH信道共使用)，上述示例中節點B、C需要在切換SCH信道時，選擇與節點D相同的SCH信道進行使用，才能夠接收到節點D廣播的消息n。

進一步的，本發明實施例還提供了一種車載自組織網絡中廣播消息的方法，該方法應用於源節點的鄰居節點側。如圖3所示，該方法包括：

301、鄰居節點接收源節點通過控制信道CCH廣播的事件驅動安全消息ESM。

302、鄰居節點查找ESM消息中是否攜帶有指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識。

圖3所示流程中，進行消息轉發的鄰居節點為能夠接收到源節點廣播的ESM消息的鄰居節點，對於這部分節點，其在接收到ESM消息後，對該消息進行解析，在預設的欄位位置中查找轉發標識。如果查找到轉發標識，則執行步驟303，將其廣播給自身的鄰居節點，並按照現有實現方式對該ESM消息進行響應處理；如果沒有查找到轉發標識，則僅按照現有方式對ESM消息進行響應處理即可，不再進行消息轉發。

303、若查找到轉發標識，則鄰居節點在切換到服務信道SCH後通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。

在前述圖2所示示例中，節點B、C雖然無法接收到節點A通過CCH信道發送的ESM消息，但是通過節點D的轉發可以在SCH信道上接收該ESM消息，與現有技術中ESM消息接收失敗就無法再獲得該消息相比，本發明實施例可以以較小的時延代價保證消息接收的成功率。

本發明實施例提供的車載自組織網絡中廣播消息的方法，能夠當在CCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，由源節點在ESM消息中添加一個轉發標識，並通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播出去。對於能夠在CCH信道上接收到該消息的鄰居節點而言，其根據ESM消息中攜帶的轉發標識，在切換到SCH信道後通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。對於CCH信道擁塞或在消息到達時已經切換到SCH信道的其他鄰居節點而言，雖然無法直接接收源節點廣播的ESM消息，但是由於在實際道路環境中，一定範圍內的節點之間往往互為鄰居節點，無法接收消息的節點作為前者節點的鄰居節點，可以在下一個SCH信道的時間間隔內接收前者節點轉發的ESM消息，由此達到間接接收源節點消息的目的。此外實際應用中，SCH信道相比CCH信道而言發生信道擁塞的可能性更小，傳輸ESM消息的成功率更大，其原因有二：第一，SCH信道無需廣播周期性消息，在節點負載量相同的條件下SCH信道的閒置信道容量更大；第二，1609.4協議中規定，節點可以使用1個CCH信道以及6個不同的SCH信道，當CCH信道的時間間隔到期後，節點可以根據自身能力在至多6個SCH信道中選擇一個SCH信道進行切換，因此平均而言，在節點數量相同的條件下，SCH信道的節點負載量要遠遠小於CCH的節點負載量。綜上所述，本發明實施例通過二次轉發機制為消息接收失敗提供補救的可能性，利用SCH信道負載量小、不易擁塞的特性保證再次轉發ESM消息時節點成功接收的概率，與現有技術中通過CCH信道發送ESM消息相比，本發明實施例能夠在CCH信道發生擁塞或即將切換到SCH信道的情況下，提高鄰居節點接收ESM消息的成功率。

進一步的，作為對上述實施例的補充，本發明實施例還提供了一種車載自組織網絡中廣播消息的方法，該方法涉及源節點及鄰居節點。如圖4所示，該方法包括：

401、當在CCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，源節點判斷源節點側的當前網絡條件是否滿足消息轉發條件。

本實施例中，源節點可以在產生ESM消息後首先對源節點自身的網絡條件進行判斷，判斷網絡條件的目的在於評估鄰居節點能夠成功接收ESM消息的可能性大小。如果網絡條件能夠保證所有或幾乎所有的鄰居節點在CCH信道上接收ESM消息，則源節點取消通過鄰居節點轉發ESM消息的流程，直接按照現有實現方式在CCH信道上廣播消息，由此節省其他鄰居節點的處理資源以及網絡傳輸資源的開銷，保證網絡的整體運行效率；如果網絡條件無法保證大部分鄰居節點在CCH信道上接收ESM消息，則源節點執行圖4後續流程，通過鄰居節點對ESM消息進行二次轉發，以保證消息接收的成功率。

在本實施例中，各個節點可以維護一個節點信息列表，該列表記錄有鄰居節點的各項基本信息，各個節點通過周期性廣播的方式將自身最新的節點信息發送給鄰居節點，同時接收鄰居節點發送的節點信息，並基於接收的節點信息對自身保存的節點信息列表進行更新維護。由於節點信息的更新維護是周期性的，因此為了最大程度的降低對現有協議的修改，在本實施例的一種實現方式中，節點之間可以基於CCH信道上周期性廣播的Beacon信息傳遞節點信息。

具體而言，節點可以將自身的節點信息添加到Beacon信息中，通過Beacon信息的發送達到周期性更新節點信息的目的。對於源節點而言，其周期性的接收鄰居節點廣播的Beacon信息，從中解析出鄰居節點的節點信息並根據該信息更新自身維護的節點信息列表。同時，源節點也需要將自身最新的節點信息添加到Beacon信息中，周期性的廣播給鄰居節點，以使得鄰居節點更新自身的節點信息列表。

如圖5所示，源節點接收的節點信息中可以但不限於包含鄰居節點的以下幾種信息：節點標識、鄰居節點數量、下一個使用的SCH信道的信道標識、可用SCH信道數量。其中，鄰居節點數量是指源節點的鄰居節點的鄰居節點數量。此外每個節點能夠使用的SCH信道的數量和種類不盡相同，在切換到SCH信道時，各個節點選擇的SCH信道也不一而同，因此節點信息中還需要包括下一個使用的SCH信道的信道標識、可用SCH信道數量。當某個節點因為產生ESM消息而成為源節點時，該節點可以基於節點信息列表中的節點信息執行後續諸如判斷網絡條件、選擇優選節點等操作。

在判斷網絡條件時，源節點基於的標準有兩種：其一為自身的鄰居節點數量過多，鄰居節點越多CCH信道的擁塞程度就越高，鄰居節點成功接收ESM消息的可能性就越小；其二為當前CCH信道的剩餘時間過少，由於消息在信道中傳輸存在一定的延時，因此當CCH信道剩餘時間過少時，雖然源節點可以將ESM消息及時發送出去，可是當消息到達鄰居節點時，鄰居節點可能已經切換到SCH信道，因此無法在CCH信道上接收到該ESM消息。

基於上述標準，在執行步驟401時，源節點可以判斷當前的網絡條件是否滿足以下任意一項條件或者同時滿足以下兩項條件：

1、源節點的鄰居節點數量超過預設的節點數量閾值。

2、當前CCH信道的剩餘時間小於預設的時長閾值。

其中，剩餘時間是指從產生ESM消息到本次CCH信道時間間隔結束之間的時長。在進行上述條件1的判斷時，源節點從節點信息列表中提取鄰居節點的節點標識，統計出的節點標識數量即獲得自身鄰居節點的數量。對於條件2中時間的判斷，源節點可以自身的時鐘或網絡側的系統時鐘計算剩餘時間。上述節點數量閾值和時長閾值可以根據實際情況自行設置，本實施例對其數值不作具體限制，但是一般實際應用中，節點數量閾值應當大於1，時長閾值應當小於一個CCH信道的時間間隔。

實際應用中，源節點可以基於不同的策略或需求選擇不同的標準進行網絡條件判斷，例如可以僅對上述條件1進行判斷，如果符合條件則執行圖4後續流程；或者僅對上述條件2進行判斷，如果符合條件則執行圖4後續流程；或者也可以對條件1和條件2均進行判斷，當兩者中有一者符合條件則執行圖4後續流程；再或者，還可以對條件1和條件2均進行判斷，只有兩者同時符合條件時才執行圖4後續流程。對於條件1和條件2均需要進行判斷的情況，本實施例不對判斷兩者條件的先後執行順序進行限制。

需要說明的是，本實施例以源節點在產生ESM消息後進行網絡條件判斷為例進行的說明，實際應用中，源節點也可以周期性的在預設的時間點上進行上述判斷，當產生ESM消息後可以根據此前的判斷結果直接執行後續相應流程。

402、若滿足消息轉發條件，則源節點在ESM消息中添加轉發指令。

本實施例中轉發標識具體為一個轉發指令，該轉發指令可以為字符串「transmit」，源節點在預設的欄位位置上添加該字符串即完成轉發指令的添加。當然在一些實現方式中，轉發指令也可以為一個標誌位，例如「0」代表轉發「1」代表不轉發。

403、源節點通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播給所有的鄰居節點。

404、鄰居節點接收源節點通過CCH信道廣播的ESM消息。

405、鄰居節點查找ESM消息中是否攜帶有指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發指令。

406、若查找到轉發指令，則鄰居節點在切換到SCH信道後通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。

本實施例中源節點將ESM消息廣播給所有的鄰居節點，只要是接收到該ESM消息的鄰居節點都會執行步驟404至步驟406進行消息轉發。

除進行消息轉發外，鄰居節點還需要按照現有實現方式對接收到的ESM消息進行響應，做相應的預警處理，例如當ESM消息為「前方車輛緊急剎車」時，鄰居節點基於此消息對駕駛員進行提示，或直接進行車輛制動。

本實施例提供的車載自組織網絡中廣播消息的方法，能夠在添加轉發標識前由源節點對自身的網絡條件進行判斷，如果網絡條件無法保證大部分節點都能夠成功接收ESM消息，則通過添加轉發標識的方式指示鄰居節點轉發ESM消息；如果網絡條件能夠保證所有或幾乎所有的鄰居節點能夠成功接收ESM消息，則不再進行標識添加及消息轉發的流程，由此可以減少不必要的節點資源及網絡資源開銷，保證網絡整體的運行效率。

上述實施例是以源節點通知所有鄰居節點進行消息轉發為例實現的，進一步的，在本發明實施例的另一種方法中，源節點也可以從鄰居節點中選擇出一部分節點作為優選節點，並通過這些優選節點進行消息轉發。具體的如圖6所示：

601、當在CCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，源節點判斷源節點側的當前網絡條件是否滿足消息轉發條件。

與圖4步驟401類似的，本實施例中，源節點也需要周期性的接收鄰居節點的節點信息，據此對自身維護的節點信息列表進行更新，並對源節點的網絡條件進行判斷。

602、源節點基於預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇優選節點。

本實施例中，無需使所有接收到ESM消息的鄰居節點都做消息轉發，源節點根據預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇出一部分節點作為優選節點，通過這些優選節點進行消息轉發。其中，選擇優選節點的標準有二：其一為可用SCH信道數量較少，實際應用中，不同節點被配置可以使用的SCH信道數量是不同的，在SCH信道的時間間隔內，雖然節點只選擇一個SCH信道使用，但是在物理層上，無論使用哪個SCH信道節點都會接收所有可用SCH上的發送的消息，在網絡層上只保留當前使用的SCH信道上的消息，並過濾掉其他SCH信道上接收的消息。由此可見，可用SCH信道數量越多，節點在物理層上的負載就越大。由於鄰居節點是通過SCH信道對ESM消息進行轉發的，因此可用SCH信道數量越少，節點在SCH信道上廣播ESM消息的成功率就越高。其二為鄰居節點數量較多，鄰居節點自身的鄰居節點中可能包含源節點的其他鄰居節點，也可能包含源節點的非鄰居節點，為保證鄰居節點的鄰居節點能夠儘量覆蓋源節點的所有鄰居節點，以使得所有未接收到ESM消息的鄰居節點都能夠通過消息轉發接收到ESM消息，因此鄰居節點的鄰居節點越多越好。

基於上述標準，在執行步驟602時，源節點可以將滿足以下任意一項條件或者同時滿足以下兩項條件的鄰居節點確定為優選節點：

1、可用SCH信道數量不大於預設第一閾值。

2、鄰居節點數量不小於預設第二閾值。

在進行上述條件1的判斷時，源節點從節點信息列表中提取各個鄰居的可用SCH信道數量以及對應的節點標識，將可用SCH信道數量分別與第一閾值進行比較，剔除可用SCH信道數量大於第一閾值的鄰居節點。對於條件2中的判斷，源節點從節點信息列表中提取各個鄰居的鄰居節點數量以及對應的節點標識，將鄰居節點數量分別與第二閾值進行比較，剔除鄰居節點數量小於第二閾值的鄰居節點。上述第一閾值和第二閾值可以根據實際情況自行設置，本實施例對其數值不作具體限制，但是一般實際應用中，第一閾值應當小於6(針對1609.4協議中關於SCH信道數量的限制)，第二閾值應當大於1。

與判斷網絡條件類似的，源節點可以基於不同的策略或需求選擇不同的標準選擇優選節點，例如僅基於上述條件1進行選擇，或者僅基於上述條件2進行選擇，或者也可以基於條件1和條件2進行選擇，當兩者中有一者符合條件即可，再或者還可以結合條件1和條件2進行選擇，只有兩者同時符合條件時才進行選擇。對於條件1和條件2均需要進行判斷的情況，本實施例不對兩者條件判斷的先後執行順序進行限制。在本實施例的一種實現方式中，可以選擇一個可用SCH信道數量最少，並且鄰居節點數量最多的鄰居節點作為優選節點使用。

需要說明的是，本實施例中源節點是在判斷網絡條件之後進行節點選擇，實際應用中，源節點也可以在判斷網絡條件之前或同時選擇優選節點，或者在產生ESM消息之前選擇優選節點，本實施例對其執行的時機不作限制。

進一步的，本實施例中的鄰居節點是在SCH信道上轉發ESM消息，由於1609.4協議下有6條SCH信道可選，而兩個節點之間又必須基於同一個SCH信道才能進行消息收發，因此為了使使用不同SCH信道的鄰居節點都能夠接收到優選節點轉發的ESM消息，在本實施例的一種實現方式中，源節點可以針對不同的SCH信道選擇優選節點。具體的：

S1、源節點獲取鄰居節點下一個使用的SCH信道的信道標識。

源節點從節點信息列表中獲取所有鄰居節點的下一個使用的SCH信道的信道標識，該信道標識為鄰居節點下次切換SCH信道時選擇的SCH信道的標識。

S2、源節點根據SCH信道標識將鄰居節點劃分為不同的節點集合。

源節點以SCH信道標識為依據對鄰居節點進行分組，獲得對應不同SCH信道標識的節點集合。

S3、源節點基於預設的節點選擇算法，分別從每個節點集合中選擇優選節點。

源節點基於上述條件1和/或條件2分別從每個節點集合中選擇優選節點，例如在本實施例的一種實現方式中，源節點分別從各個節點集合中選擇一個可用SCH信道數量最少並且鄰居節點最多的節點作為優選節點。

示例性的，7個鄰居節點A至G下次使用的SCH信道的信道標識依次為：172、172、176、174、176、176、172。源節點依據SCH信道的信道標識將這7個節點劃分為3組節點集合：

對應信道標識172的節點集合1，包括鄰居節點A、B和G；

對應信道標識174的節點集合2，包括鄰居節點D；

對應信道標識176的節點集合3，包括鄰居節點C、E和F。

基於上述的節點選擇算法，源節點在節點集合1中選擇節點A作為優選節點，在節點集合2中選擇節點D作為優選節點，在節點集合3中選擇節點F為優選節點，由此確定出三個優選節點A、D和F。

通過上述示例可以看出，源節點的鄰居節點在切換SCH信道時，涉及172、174和176三個信道，源節點針對每個信道都選擇出了一個優選節點，由此可以保證源節點的鄰居節點在進行信道切換時，使用何種SCH信道的鄰居節點都存在對應的優選節點轉發ESM消息。

603、源節點將優選節點的節點標識作為轉發標識添加到ESM消息中。

本實施例中，源節點將鄰居節點的節點標識作為轉發標識添加到ESM消息中。在通過前述步驟選擇出優選節點後，源節點將優選節點的節點標識添加到ESM消息，並通過步驟604將該ESM消息廣播出去。

604、源節點通過CCH信道將添加節點標識的ESM消息廣播給所有的鄰居節點。

605、鄰居節點接收源節點通過CCH信道廣播的ESM消息。

606、鄰居節點查找ESM消息中是否攜帶有自身的節點標識。

607、若查找到自身的節點標識，則鄰居節點在切換到SCH信道後通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。

在進行消息廣播時，所有能夠接收到ESM消息的鄰居節點都對ESM消息進行解析，從中識別自身的節點標識，對於獲取到自身節點標識的鄰居節點，其屬於被源節點選擇的優選節點，在獲得自身節點標識後鄰居節點執行步驟607對ESM消息進行轉發，並按照現有方式對ESM消息進行響應處理；如果沒有識別到自身的節點標識，則鄰居節點按照現有方式對ESM消息進行響應處理即可。

本發明實施例提供的方法，能夠從所有的鄰居節點中選擇SCH信道負載小和/或鄰居節點多的節點作為優選節點對ESM消息進行轉發，一方面無需所有鄰居節點進行消息轉發，能夠節省節點及網絡的資源開銷，另一方面，選擇SCH信道負載較小的節點轉發信息能夠進一步提高ESM消息在SCH信道上的轉發成功率，而選擇鄰居節點多的節點轉發信息則可以使儘量多的未接收到ESM消息的鄰居節點獲得二次接收消息的機會。綜合而言，本發明實施例提供的方法，能夠在保證轉發成功率及轉發覆蓋範圍的前提下將資源開銷控制到最低。

進一步的，對上述實施例的補充，本發明實施例還提供了一種車載自組織網絡中廣播消息的方法，該方法針對源節點在切換到SCH信道後產生ESM消息的情況，給出了不同於現有技術的實現方式。如圖7所示，該方法包括：

701、在源節點從CCH信道切換到SCH信道後，若在SCH信道的時間間隔內產生ESM消息，則源節點通過SCH信道將ESM消息廣播給使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點。

現有技術中，當在SCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，源節點無法在SCH信道對其進行廣播，只能將ESM消息進行緩存，等到切換到CCH信道後再通過CCH信道進行廣播。實際應用中，如果節點緩存的消息過多，則在切換到CCH信道後容易產生較多的消息碰撞，導致消息無法通過CCH信道正常發送，從而使鄰居節點無法接收ESM消息。

本實施例中，源節點可以直接在當前的SCH信道上將產生的ESM消息廣播出去。由於無需等待切換到CCH信道再進行消息發送，因此本發明實施例能夠防止因消息碰撞導致的消息發送失敗的問題，提高了消息發送的成功率。同時，因為無需等待在CCH信道上發送消息，本發明實施例還可以降低ESM消息從產生到被鄰居節點接收之間的時延，保證ESM消息的時效性。

實際應用中，由於SCH信道基本不會發生擁塞，鄰居節點接收不到ESM消息的可能性較小，因此可以不考慮通過鄰居節點對ESM消息進行二次轉發。但應當明確的是，這種考慮目的在於使方案更加優化，並不作為對圖7所示方案與「消息轉發」機制相結合的排斥。

702、鄰居節點在切換到SCH信道後，接收源節點基於相同SCH信道廣播的ESM消息。

接收到ESM消息後，鄰居節點按照現有方式對ESM消息進行響應，做出相應的預警處理。當需要鄰居節點進行消息轉發時，源節點可以在步驟701之前在ESM消息中添加轉發標識，鄰居節點接收到消息後，可以在當前的SCH信道上進行消息轉發，也可以在切換到CCH信道後通過CCH信道進行轉發，本實施例對鄰居節點的轉發時機不作限制。

進一步的，如前所述，不同節點使用的SCH信道可能不同，例如節點1使用172信道而節點2使用176信道，因此當鄰居節點使用的SCH信道與源節點使用的SCH信道不同時，鄰居節點就無法在SCH信道上接收到源節點廣播的ESM消息。為使得更多的鄰居節點能夠接收到源節點發送的ESM消息，在本實施例的一種改進方式中，源節點在執行完步驟702後，還可以將發送的ESM消息進行緩存。當再次切換到CCH信道後，源節點按照前述圖1、圖4或圖6所示方式，通過CCH信道向鄰居節點廣播ESM消息。

再進一步的，源節點在通過SCH信道廣播ESM消息之前，還可以獲取鄰居節點當前使用的SCH信道的信道標識，通過對SCH信道標識的統計判斷是否存在與源節點使用同一SCH信道的鄰居節點。如果存在，則源節點按照上述圖7所示流程廣播ESM消息，如果不存在，則源節點取消通過SCH信道發送ESM消息，直接將消息進行緩存，待切換到CCH信道後，按照前述圖1、圖4或圖6所示方式對ESM消息進行廣播。相對前述方式而言，本方案能夠在不存在使用相同SCH信道的鄰居節點的情況下，節省SCH信道上的資源開銷，進一步提升網絡整體的運行效率。

本發明實施例提供的方法，能夠將在SCH信道的時間間隔內產生的ESM消息及時發送給鄰居節點，對於因使用其他SCH信道而無法接收ESM消息的鄰居節點，還能夠在源節點切換到CCH信道後，再接收源節點通過CCH信道廣播的ESM消息，由此使得各個鄰居節點都能夠在較短的時延條件下獲得ESM消息。

為便於理解，下面分別給出本發明實施例中源節點及鄰居節點的邏輯流程。

A、源節點的邏輯流程如圖8所示：

1、產生ESM消息，然後轉到2。

2、源節點是否處於CCH信道，如果是則轉到3，如果否則跳轉到8。

3、源節點的鄰居節點數量是否大於節點數量閾值，如果否則轉到4，如果是則跳轉到5。

4、CCH信道的剩餘時間是否小於時長閾值，如果是則轉到5，否則跳轉到7。

5、基於節點選擇算法選擇優選節點，然後轉到6。

6、將優選節點的節點標識添加到ESM消息中，然後轉到7。

7、在CCH信道上廣播ESM消息。

8、是否存在與源節點使用相同SCH信道的鄰居節點，如果存在則轉到9，否則跳轉到10。

9、在SCH信道上廣播ESM消息，然後跳轉到3。

10、等待切換到CCH信道後，跳轉到3。

B、鄰居節點的邏輯流程如圖9所示：

1、接收源節點廣播的ESM消息，然後轉到2。

2、鄰居節點是否處於SCH信道，如果否則轉到3，如果是則跳轉到5。

3、ESM消息中是否包含節點標識，如果是則轉到4，否則轉到5。

4、在切換到SCH信道後，通過SCH信道向自身鄰居節點廣播ESM消息，然後轉到5。

5、對ESM消息進行響應，做預警處理。

下面，基於上述邏輯流程，給出本實施例的幾種應用場景：

場景1、在CCH信道的時間間隔內產生ESM消息。

節點A在CCH信道的時間間隔內產生了ESM消息，從節點信息列表中獲取鄰居節點的標識：B、C、D和E，統計得到鄰居節點數量為4，該數值小於節點數量閾值5，則節點A繼續判斷CCH信道的剩餘時間是否小於時長閾值。此時剩餘時間為4ms，而時長閾值為8ms，滿足條件，節點A根據節點選擇算法從節點B、C、D、E中選擇優選節點。具體而言，節點A從節點信息列表中分別獲取4個鄰居節點下一個使用的SCH信道的信道標識，依次為172、174、172、174。節點A根據172和174兩個信道標識將4個鄰居節點劃分為2個節點集合，對應信道標識172的節點集合1包含節點B和節點D，對應信道標識174的節點集合2包含節點C和節點E。然後節點A分別從兩個節點中選擇優選節點。具體的，節點A從節點信息列表中獲取4個鄰居節點的可用SCH信道數量，依次為2、2、1、2，以及鄰居節點數量，依次為5、8、8、10。對於節點集合1，節點A選擇可用SCH信道數量為1，且鄰居節點數量為8的節點D作為優選節點。對於節點集合2，節點A選擇可用SCH信道數量為2，且鄰居節點數量為10的節點E作為優選節點。

然後，節點A將節點D和節點E的標識添加到ESM消息中，通過CCH信道廣播出去。節點B因信道擁塞未接收到該ESM消息，節點C接收到ESM消息後未查找到自身的節點標識，僅對ESM消息進行響應處理；節點D和節點E接收到ESM消息後查找到自身的節點標識，待切換到SCH信道後，分別基於SCH信道172和174廣播ESM消息。節點B與節點D使用相同的SCH信道172，通過SCH信道172成功接收到節點A上產生的ESM消息。

場景2、在SCH信道的時間間隔內產生ESM消息。

節點A在SCH信道的時間間隔內產生了ESM消息，從節點信息列表中獲取鄰居節點的標識：B、C、D和E，統計得到鄰居節點數量為4。然後獲取4個鄰居節點當前使用的SCH信道標識依次為172、174、172、176。節點A當前使用的SCH信道為172，存在使用相同SCH信道的鄰居節點，節點A在SCH信道172上廣播ESM消息，節點B和節點D通過SCH信道172接收到ESM消息。之後節點A對ESM消息進行緩存，待切換到CCH信道後，通過CCH信道廣播該ESM消息，節點C和節點E通過CCH信道接收到ESM消息。

通過上述應用場景可以看出，當源節點在SCH信道上廣播ESM消息並且鄰居節點在相同的SCH信道上接收到ESM消息時，或者，當源節點在CCH信道上廣播ESM消息並且鄰居節點在CCH信道上接收到ESM消息時，消息傳輸佔用一個信道時間間隔(即SCH或CCH)；當源節點在CCH信道上廣播ESM消息，由優選節點在下一SCH信道上對ESM消息進行轉發，並且鄰居節點通過優選節點在SCH信道上接收到ESM消息時，消息傳輸佔用2個信道時間間隔(即CCH+SCH)；當源節點在SCH信道上廣播ESM消息，鄰居節點未使用相同的SCH信道，源節點切換到CCH信道後廣播ESM消息並被鄰居節點在CCH信道上接收到該ESM消息時，消息傳輸佔用2個信道時間間隔(即SCH+CCH)；當源節點在SCH信道上廣播ESM消息，鄰居節點未使用相同的SCH信道，源節點切換到CCH信道後廣播ESM消息並且鄰居節點通過優選節點在下一個SCH信道上接收到該ESM消息時，消息傳輸佔用3個信道時間間隔(即SCH+CCH+SCH)。可見，本發明實施例給出的消息廣播的方案，至多在3個信道時間間隔內就能保證鄰居節點接收到源節點廣播的ESM消息，可以在極小的時延代價下保證消息接收的成功率。

進一步的，作為對上述方法的實現，本發明實施例還提供了一種車載自組織網絡中廣播消息的裝置，該裝置位於源節點側，如圖10所示，該裝置包括：添加單元1001、發送單元1002。其中：

添加單元1001，用於當在控制信道CCH的時間間隔內產生事件驅動安全消息ESM時，在ESM消息中添加指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識。

當ESM消息產生的時刻在CCH信道的時間間隔內時，源節點應當及時通過CCH信道將該ESM消息廣播給其鄰居節點。與現有技術不同的是，本實施例中源節點需要在ESM消息中添加一個轉發標識，該轉發標識用於指示源節點的鄰居節點，將接收到的ESM消息再次廣播給自身的鄰居節點。

發送單元1002，用於通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播給鄰居節點，以使得接收到添加轉發標識的ESM消息的鄰居節點根據轉發標識，在切換到服務信道SCH後，通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。

對於能夠接收到CCH信道的鄰居節點，該鄰居節點對ESM消息進行解析，如果在預設欄位位置中找到轉發標識，則將該ESM消息轉發給自身的鄰居節點。實際應用中，如果需要進行多級轉發，則鄰居節點在轉發ESM消息時可以保留消息中的轉發標識，以便自身的鄰居節點對該ESM消息做進一步轉發；如果僅需要進行一次轉發，則鄰居節點在接收到ESM消息後，將預置欄位中的轉發標識清空，然後向自身鄰居節點廣播未添加轉發標識的ESM消息。

進一步的，如圖11所示，該裝置進一步包括：

判斷單元1003，用於在ESM消息中添加指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識之前，判斷源節點側的當前網絡條件是否滿足消息轉發條件。

添加單元1001，用於若滿足消息轉發條件，則在ESM消息中添加轉發標識。

本實施例中，源節點可以在產生ESM消息後首先對源節點自身的網絡條件進行判斷，判斷網絡條件的目的在於評估鄰居節點能夠成功接收ESM消息的可能性大小。如果網絡條件能夠保證所有或幾乎所有的鄰居節點在CCH信道上接收ESM消息，則源節點取消通過鄰居節點轉發ESM消息的流程，直接按照現有實現方式在CCH信道上廣播消息，由此節省其他鄰居節點的處理資源以及網絡傳輸資源的開銷，保證網絡的整體運行效率；如果網絡條件無法保證大部分鄰居節點在CCH信道上接收ESM消息，則源節點將轉發標識添加到ESM消息中，通過鄰居節點對ESM消息進行二次轉發，以保證消息接收的成功率。

進一步的，判斷單元1003，用於判斷是否滿足以下任意一項條件或者同時滿足以下兩項條件：

源節點的鄰居節點數量超過預設的節點數量閾值；

當前CCH信道的剩餘時間小於預設的時長閾值。

在判斷網絡條件時，源節點基於的標準有兩種：其一為自身的鄰居節點數量過多，鄰居節點越多CCH信道的擁塞程度就越高，鄰居節點成功接收ESM消息的可能性就越小；其二為當前CCH信道的剩餘時間過少，由於消息在信道中傳輸存在一定的延時，因此當CCH信道剩餘時間過少時，雖然源節點可以將ESM消息及時發送出去，可是當消息到達鄰居節點時，鄰居節點可能已經切換到SCH信道，因此無法在CCH信道上接收到該ESM消息。

其中，剩餘時間是指從產生ESM消息到本次CCH信道時間間隔結束之間的時長。在進行上述條件1的判斷時，源節點從節點信息列表中提取鄰居節點的節點標識，統計出的節點標識數量即獲得自身鄰居節點的數量。對於條件2中時間的判斷，源節點可以自身的時鐘或網絡側的系統時鐘計算剩餘時間。上述節點數量閾值和時長閾值可以根據實際情況自行設置，本實施例對其數值不作具體限制，但是一般實際應用中，節點數量閾值應當大於1，時長閾值應當小於一個CCH信道的時間間隔。

進一步的，轉發標識為轉發指令，發送單元1002，用於通過CCH信道將添加轉發指令的ESM消息廣播給所有的鄰居節點，以使得所有接收到添加轉發指令的ESM消息的鄰居節點根據轉發指令廣播ESM消息。

轉發標識具體為一個轉發指令，該轉發指令可以為字符串「transmit」，源節點在預設的欄位位置上添加該字符串即完成轉發指令的添加。當然在一些實現方式中，轉發指令也可以為一個標誌位，例如「0」代表轉發「1」代表不轉發。

或者，轉發標識為鄰居節點的節點標識，發送單元1002，用於通過CCH信道將添加節點標識的ESM消息廣播給所有的鄰居節點，由節點標識對應的鄰居節點通過識別自身的節點標識廣播ESM消息。

在進行消息廣播時，所有能夠接收到ESM消息的鄰居節點都對ESM消息進行解析，從中識別自身的節點標識，對於獲取到自身節點標識的鄰居節點，其屬於被源節點選擇的優選節點，在獲得自身節點標識後鄰居節點對ESM消息進行轉發，並按照現有方式對ESM消息進行響應處理；如果沒有識別到自身的節點標識，則鄰居節點按照現有方式對ESM消息進行響應處理即可。

進一步的，如圖11所示，該裝置進一步包括：

選擇單元1004，用於在通過CCH信道將添加節點標識的ESM消息廣播給鄰居節點之前，基於預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇優選節點。

添加單元1001，用於將優選節點的節點標識作為轉發標識添加到ESM消息中。

源節點根據預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇出一部分節點作為優選節點，通過這些優選節點進行消息轉發。其中，選擇優選節點的標準有二：其一為可用SCH信道數量較少，實際應用中，不同節點被配置可以使用的SCH信道數量是不同的，在SCH信道的時間間隔內，雖然節點只選擇一個SCH信道使用，但是在物理層上，無論使用哪個SCH信道節點都會接收所有可用SCH上的發送的消息，在網絡層上只保留當前使用的SCH信道上的消息，並過濾掉其他SCH信道上接收的消息。由此可見，可用SCH信道數量越多，節點在物理層上的負載就越大。由於鄰居節點是通過SCH信道對ESM消息進行轉發的，因此可用SCH信道數量越少，節點在SCH信道上廣播ESM消息的成功率就越高。其二為鄰居節點數量較多，鄰居節點自身的鄰居節點中可能包含源節點的其他鄰居節點，也可能包含源節點的非鄰居節點，為保證鄰居節點的鄰居節點能夠儘量覆蓋源節點的所有鄰居節點，以使得所有未接收到ESM消息的鄰居節點都能夠通過消息轉發接收到ESM消息，因此鄰居節點的鄰居節點越多越好。

進一步的，選擇單元1004用於將滿足以下任意一項條件或者同時滿足以下兩項條件的鄰居節點確定為優選節點：

可用SCH信道數量不大於預設第一閾值；

鄰居節點數量不小於預設第二閾值。

在進行上述條件1的判斷時，源節點從節點信息列表中提取各個鄰居的可用SCH信道數量以及對應的節點標識，將可用SCH信道數量分別與第一閾值進行比較，剔除可用SCH信道數量大於第一閾值的鄰居節點。對於條件2中的判斷，源節點從節點信息列表中提取各個鄰居的鄰居節點數量以及對應的節點標識，將鄰居節點數量分別與第二閾值進行比較，剔除鄰居節點數量小於第二閾值的鄰居節點。上述第一閾值和第二閾值可以根據實際情況自行設置，本實施例對其數值不作具體限制，但是一般實際應用中，第一閾值應當小於6(針對1609.4協議中關於SCH信道數量的限制)，第二閾值應當大於1。

進一步的，如圖11所示，該裝置進一步包括：

獲取單元1005，用於在基於預設的節點選擇算法，從鄰居節點中選擇優選節點之前，獲取鄰居節點下一個使用的SCH信道的信道標識；

根據SCH信道標識將鄰居節點劃分為不同的節點集合，其中，一個節點集合中的鄰居節點對應同一個SCH信道標識；

選擇單元1004，用於基於預設的節點選擇算法，分別從每個節點集合中選擇優選節點。

由於1609.4協議下有6條SCH信道可選，而兩個節點之間又必須基於同一個SCH信道才能進行消息收發，因此為了使使用不同SCH信道的鄰居節點都能夠接收到優選節點轉發的ESM消息，在本實施例的一種實現方式中，源節點可以針對不同的SCH信道選擇優選節點。

首先，源節點從節點信息列表中獲取所有鄰居節點的下一個使用的SCH信道的信道標識，該信道標識為鄰居節點下次切換SCH信道時選擇的SCH信道的標識。之後，源節點以SCH信道標識為依據對鄰居節點進行分組，獲得對應不同SCH信道標識的節點集合。最後，源節點基於上述條件1和/或條件2分別從每個節點集合中選擇優選節點，例如在本實施例的一種實現方式中，源節點分別從各個節點集合中選擇一個可用SCH信道數量最少並且鄰居節點最多的節點作為優選節點。

進一步的，發送單元1002，用於在源節點從CCH信道切換到SCH信道後，若在SCH信道的時間間隔內產生ESM消息，則通過SCH信道將ESM消息廣播給使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點。

現有技術中，當在SCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，源節點無法在SCH信道對其進行廣播，只能將ESM消息進行緩存，等到切換到CCH信道後再通過CCH信道進行廣播。實際應用中，如果節點緩存的消息過多，則在切換到CCH信道後容易產生較多的消息碰撞，導致消息無法通過CCH信道正常發送，從而使鄰居節點無法接收ESM消息。

本實施例中，源節點可以直接在當前的SCH信道上將產生的ESM消息廣播出去。由於無需等待切換到CCH信道再進行消息發送，因此本發明實施例能夠防止因消息碰撞導致的消息發送失敗的問題，提高了消息發送的成功率。同時，因為無需等待在CCH信道上發送消息，本發明實施例還可以降低ESM消息從產生到被鄰居節點接收之間的時延，保證ESM消息的時效性。

進一步的，如圖11所示，該裝置進一步包括：

緩存單元1006，用於在通過SCH信道將ESM消息廣播給使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點之後，或者當不存在使用與源節點相同的SCH信道的鄰居節點時，將ESM消息進行緩存。

發送單元1002，用於在再次切換到CCH信道後，通過CCH信道向鄰居節點廣播ESM消息。

如前所述，不同節點使用的SCH信道可能不同，當鄰居節點使用的SCH信道與源節點使用的SCH信道不同時，鄰居節點就無法在SCH信道上接收到源節點廣播的ESM消息。為使得更多的鄰居節點能夠接收到源節點發送的ESM消息，源節點在SCH信道發送ESM消息後，還可以將發送的ESM消息進行緩存。當再次切換到CCH信道後，源節點通過CCH信道向鄰居節點廣播ESM消息。

進一步的，如圖11所示，該裝置進一步包括：

接收單元1007，用於接收鄰居節點在CCH信道上周期性廣播的信標Beacon信息，Beacon信息中攜帶有鄰居節點的節點信息，節點信息包括：

節點標識、鄰居節點數量、下一個使用的SCH信道的信道標識、可用SCH信道數量。

進一步的，作為對上述方法的實現，本發明實施例還提供了一種車載自組織網絡中廣播消息的裝置，該裝置位於源節點的鄰居節點側，如圖12所示，該裝置包括：接收單元1201、查找單元1202、發送單元1203。其中：

接收單元1201，用於接收源節點通過控制信道CCH廣播的事件驅動安全消息ESM；

查找單元1202，用於查找ESM消息中是否攜帶有指示鄰居節點轉發ESM消息的轉發標識；

發送單元1203，用於若查找到轉發標識，則在切換到服務信道SCH後通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。

進行消息轉發的鄰居節點為能夠接收到源節點廣播的ESM消息的鄰居節點，對於這部分節點，其在接收到ESM消息後，對該消息進行解析，在預設的欄位位置中查找轉發標識。如果查找到轉發標識，則將其廣播給自身的鄰居節點，並按照現有實現方式對該ESM消息進行響應處理；如果沒有查找到轉發標識，則僅按照現有方式對ESM消息進行響應處理即可，不再進行消息轉發。

進一步的，查找單元1202，用於在ESM消息查找轉發指令或者自身的節點標識，自身的節點標識為源節點基於預設的節點選擇算法選擇出的優選節點的節點標識。

轉發標識具體為一個轉發指令，該轉發指令可以為字符串「transmit」，源節點在預設的欄位位置上添加該字符串即完成轉發指令的添加。當然在一些實現方式中，轉發指令也可以為一個標誌位，例如「0」代表轉發「1」代表不轉發。

當轉發標識為優選節點的節點標識時，所有能夠接收到ESM消息的鄰居節點都對ESM消息進行解析，從中識別自身的節點標識，對於獲取到自身節點標識的鄰居節點，其屬於被源節點選擇的優選節點，在獲得自身節點標識後鄰居節點對ESM消息進行轉發，並按照現有方式對ESM消息進行響應處理；如果沒有識別到自身的節點標識，則鄰居節點按照現有方式對ESM消息進行響應處理即可。

進一步的，接收單元1201，用於在切換到SCH信道後，接收源節點基於相同SCH信道廣播的ESM消息。

現有技術中，當在SCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，源節點無法在SCH信道對其進行廣播，只能將ESM消息進行緩存，等到切換到CCH信道後再通過CCH信道進行廣播。實際應用中，如果節點緩存的消息過多，則在切換到CCH信道後容易產生較多的消息碰撞，導致消息無法通過CCH信道正常發送，從而使鄰居節點無法接收ESM消息。

本實施例中，源節點可以直接在當前的SCH信道上將產生的ESM消息廣播出去。由於無需等待切換到CCH信道再進行消息發送，因此本發明實施例能夠防止因消息碰撞導致的消息發送失敗的問題，提高了消息發送的成功率。同時，因為無需等待在CCH信道上發送消息，本發明實施例還可以降低ESM消息從產生到被鄰居節點接收之間的時延，保證ESM消息的時效性。

進一步的，接收單元1201，用於接收源節點在CCH信道上周期性廣播的信標Beacon信息，Beacon信息中攜帶有源節點的節點信息，節點信息包括：

節點標識、鄰居節點數量、下一個使用的SCH信道的信道標識、可用SCH信道數量。

進一步的，作為對上述方法的實現，本發明實施例還提供了一種車載自組織網絡中廣播消息的系統，如圖13所示，該系統包括：源節點1301及源節點1301的鄰居節點1302。其中：

源節點1301包括前述圖10或圖11所示的裝置；

鄰居節點1302包括前述圖12所示的裝置。

本發明實施例提供的車載自組織網絡中廣播消息的裝置及系統，能夠當在CCH信道的時間間隔內產生ESM消息時，由源節點在ESM消息中添加一個轉發標識，並通過CCH信道將添加轉發標識的ESM消息廣播出去。對於能夠在CCH信道上接收到該消息的鄰居節點而言，其根據ESM消息中攜帶的轉發標識，在切換到SCH信道後通過SCH信道將ESM消息廣播給自身的鄰居節點。對於CCH信道擁塞或在消息到達時已經切換到SCH信道的其他鄰居節點而言，雖然無法直接接收源節點廣播的ESM消息，但是由於在實際道路環境中，一定範圍內的節點之間往往互為鄰居節點，無法接收消息的節點作為前者節點的鄰居節點，可以在下一個SCH信道的時間間隔內接收前者節點轉發的ESM消息，由此達到間接接收源節點消息的目的。此外實際應用中，SCH信道相比CCH信道而言發生信道擁塞的可能性更小，傳輸ESM消息的成功率更大，其原因有二：第一，SCH信道無需廣播周期性消息，在節點負載量相同的條件下SCH信道的閒置信道容量更大；第二，1609.4協議中規定，節點可以使用1個CCH信道以及6個不同的SCH信道，當CCH信道的時間間隔到期後，節點可以根據自身能力在至多6個SCH信道中選擇一個SCH信道進行切換，因此平均而言，在節點數量相同的條件下，SCH信道的節點負載量要遠遠小於CCH的節點負載量。綜上所述，本發明實施例通過二次轉發機制為消息接收失敗提供補救的可能性，利用SCH信道負載量小、不易擁塞的特性保證再次轉發ESM消息時節點成功接收的概率，與現有技術中通過CCH信道發送ESM消息相比，本發明實施例能夠在CCH信道發生擁塞或即將切換到SCH信道的情況下，提高鄰居節點接收ESM消息的成功率。

其次，本發明實施例提供的車載自組織網絡中廣播消息的裝置及系統，能夠在添加轉發標識前有源節點對自身的網絡條件進行判斷，如果網絡條件無法保證大部分節點都能夠成功接收ESM消息，則通過添加轉發標識的方式指示鄰居節點轉發ESM消息；如果網絡條件能夠保證所有或幾乎所有的鄰居節點能夠成功接收ESM消息，則不再進行標識添加及消息轉發的流程，由此可以減少不必要的節點資源及網絡資源開銷，保證網絡整體的運行效率。

再者，本發明實施例提供的車載自組織網絡中廣播消息的裝置及系統，能夠從所有的鄰居節點中選擇SCH信道負載小和/或鄰居節點多的節點作為優選節點對ESM消息進行轉發，一方面無需所有鄰居節點進行消息轉發，能夠節省節點及網絡的資源開銷，另一方面，選擇SCH信道負載較小的節點轉發信息能夠進一步提高ESM消息在SCH信道上的轉發成功率，而選擇鄰居節點多的節點轉發信息則可以使儘量多的未接收到ESM消息的鄰居節點獲得二次接收消息的機會。綜合而言，本發明實施例提供的方法，能夠在保證轉發成功率及轉發覆蓋範圍的前提下將資源開銷控制到最低。

最後，本發明實施例提供的車載自組織網絡中廣播消息的裝置及系統，能夠將在SCH信道的時間間隔內產生的ESM消息及時發送給鄰居節點，對於因使用其他SCH信道而無法接收ESM消息的鄰居節點，還能夠在源節點切換到CCH信道後，再接收源節點通過CCH信道廣播的ESM消息，由此使得各個鄰居節點都能夠在較短的時延條件下獲得ESM消息。

在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。

可以理解的是，上述方法及裝置中的相關特徵可以相互參考。另外，上述實施例中的「第一」、「第二」等是用於區分各實施例，而並不代表各實施例的優劣。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在此提供的算法和顯示不與任何特定計算機、虛擬系統或者其它設備固有相關。各種通用系統也可以與基於在此的示教一起使用。根據上面的描述，構造這類系統所要求的結構是顯而易見的。此外，本發明也不針對任何特定程式語言。應當明白，可以利用各種程式語言實現在此描述的本發明的內容，並且上面對特定語言所做的描述是為了披露本發明的最佳實施方式。

在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細節。然而，能夠理解，本發明的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在一些實例中，並未詳細示出公知的方法、結構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。

類似地，應當理解，為了精簡本公開並幫助理解各個發明方面中的一個或多個，在上面對本發明的示例性實施例的描述中，本發明的各個特徵有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，並不應將該公開的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護的本發明要求比在每個權利要求中所明確記載的特徵更多的特徵。更確切地說，如下面的權利要求書所反映的那樣，發明方面在於少於前面公開的單個實施例的所有特徵。因此，遵循具體實施方式的權利要求書由此明確地併入該具體實施方式，其中每個權利要求本身都作為本發明的單獨實施例。

本領域那些技術人員可以理解，可以對實施例中的設備中的模塊進行自適應性地改變並且把它們設置在與該實施例不同的一個或多個設備中。可以把實施例中的模塊或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特徵和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之外，可以採用任何組合對本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特徵以及如此公開的任何方法或者設備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的每個特徵可以由提供相同、等同或相似目的的替代特徵來代替。

此外，本領域的技術人員能夠理解，儘管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特徵而不是其它特徵，但是不同實施例的特徵的組合意味著處於本發明的範圍之內並且形成不同的實施例。例如，在下面的權利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。

本發明的各個部件實施例可以以硬體實現，或者以在一個或者多個處理器上運行的軟體模塊實現，或者以它們的組合實現。本領域的技術人員應當理解，可以在實踐中使用微處理器或者數位訊號處理器(DSP)來實現根據本發明實施例的發明名稱(如確定網站內連結等級的裝置)中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本發明還可以實現為用於執行這裡所描述的方法的一部分或者全部的設備或者裝置程序(例如，電腦程式和電腦程式產品)。這樣的實現本發明的程序可以存儲在計算機可讀介質上，或者可以具有一個或者多個信號的形式。這樣的信號可以從網際網路網站上下載得到，或者在載體信號上提供，或者以任何其他形式提供。

應該注意的是上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，並且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的範圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位於括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞「包含」不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位於元件之前的單詞「一」或「一個」不排除存在多個這樣的元件。本發明可以藉助於包括有若干不同元件的硬體以及藉助於適當編程的計算機來實現。在列舉了若干裝置的單元權利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬體項來具體體現。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。