結合行動電話的作法

[12]提出VANET-UMTS的整合網路架構。他們的作法分為兩種步驟：第 一步驟是根據不同的測量來動態性建群；第二步驟是選擇少數具有IEEE 802.11p與UTRAN介面的車輛去當作車載服務閘道，車輛能夠透過車載服務 閘道連結至UMTS網路。

第一步驟動態性建群裡，首先他們假設所有車輛都裝載 GPS，且他們 會去追蹤不同方向上道路的情景。這裡動態性建群分為三個步驟：車輛移 動方向(θ)、UMTS 訊號接收強度(RSS)、車輛之間的距離(IVD)。他們使用 建群是為了能夠有效轉傳或廣播訊息，以及增加在車載網路下鏈路的穩定 性。

1. 車輛移動方向：在方向性天線協定裡，可以準確的將車輛依據移動方向 來建群。這裡可用笛卡爾座標表示為𝑆 = (𝑐𝑜𝑠𝜃 , 𝑠𝑖𝑛𝜃 )的向量，其中 𝜃 為斜角，是透過車輛裡裝載的 GPS 裝置來決定斜角的角度。接著再 依據基站收發器(Base Station Transceiver, BST)的方向，細分為朝向基站

收發器以及遠離基站收發器兩種不同子群集。 (Gateway Candidates, GWCs)。閘道候選車輛使用 UMTS 訊號強度，若 接收強度大於門檻值時，將會再形成單獨的閘道候選子群集，此子群集

1. 多種測量移動閘道選擇：採用多種測量移動閘道演算法(Multi-metric

Mobile Gateway Selection Algorithm, MMGSA)，主要是負責閘道候選子 群集裡的群集頭。多種測量包含有：群集頭的移送速度、UMTS訊號接 收強度、鏈路穩定性、簡單加權法(Simple Additive Weighting, SAW)。

找出最大權重的群集頭做為服務閘道(GETWAY)，可以在車載網路裡廣 資料庫(Vehicle information base, VIB)發送與更新、群集狀態轉換。

1. 車輛狀態可分為：IN 狀態、SE 狀態、CH 狀態、CM 狀態、ISO-CH 五 種狀態。在任何時刻下，車輛必為五種狀態裡其中一種。

 IN (INITIAL)狀態：為車輛初始狀態。

 SE (STATE ELECTION)狀態：在這個狀態下，車輛會依據汽車資料 庫做下一個狀態的決定。

 CH (CLUSTER HEAD)狀態：在這狀態下，車輛會被宣告為群集頭。

 CM (CLUSTER MEMBER)狀態：在這狀態下，車輛為群集成員，

會加入至現有的群集。

 ISO-CH (ISOLATED CLUSTER HEAD)狀態：在這狀態下，車輛無 法連線到現有的群集且沒有鄰居車輛能夠與該狀態下車輛連線。

圖2- 2：狀態轉換示意圖[13]。

2. 汽 車 資 料 庫 的 發 送 與 更 新 ： 汽 車 資 料 庫 包 含 自 己 與 最 大 跳 接 下 (MAX_HOP)鄰居車輛的資訊。汽車資料庫更新是透過最大跳接下的任 何 鄰 居 車 輛 ， 可 以 用 來 改 變 自 身 資 料 或 是 接 收 週 期 性 的 HELLO_PACKET。車輛的資訊與週期性 HELLO_PACKET 兩者內容為：

移動方向、移動速度、目前群集狀態、群集成員連接到群集頭所需的跳 接數量、連接到群集所透過的車輛ID、連接到群集頭所透過的車輛 ID、

群集的測量、來源 ID、資料封包的序列號碼。如果汽車資料庫未在一 段時間更新時將會被刪除。

3. 狀態轉換：圖 2-2 為狀態轉換示意圖。一開始每輛車都待在 IN 狀態，

在這狀態下會週期性交換 HELLO_PACKET 裡的資訊，協助車輛建立 自身汽車資料庫。IN_TIMER 是用來表示在 IN 狀態下停留的時間。接 著轉換到下一個SE 狀態，使得車輛能夠去做下一個狀態轉換的決定。

在SE 狀態下可以選擇轉換為 CM 狀態、CH 狀態、ISO-CH 狀態三種，

分別如下說明：

 SE 狀 態 轉 換 到 CM 狀 態 ： 當 從 群 集 成 員 或 是 群 集 頭 收 到 JOIN_RESP 時，SE 狀態會轉換到 CM 狀態。JOIN_RESP 是指加入 請求成功的回應。

 SE 狀態轉換到 CH 狀態：當滿足於 CH_CONDITION，SE 狀態會 轉換到CH 狀態。CH_CONDITION 是指群集頭條件，條件內容包 含：在SE 狀態至少有一輛鄰居車輛、車輛無法連接到任何鄰居的 群集頭或是群集成員、車輛為SE 狀態下相對平均速度最低的一輛 車。

 SE 狀態轉換到 ISO-CH 狀態：當滿足於 ISO_CH_FORWARD，SE 狀態會轉換到ISO-CH 狀態。ISO_CH_FORWARD 條件內容包含：

該台車輛無法連接到任何鄰居群集頭或是群集成員、在SE 狀態下

在ISO-CH 狀態經過一段 ISO-CH_TIME 時間後，有群集成員與其 有車輛切換至車對車通訊模式廣播心跳訊息(Basic Safety Message, BSM)。

這階段車輛能夠收到其他車輛的心跳訊息，車輛就能辨識出一組自身鄰居