一种车载自组织网络的单播路由转发方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种车载自组织网络的单播路由转发方法和装置，所述方法包括：根据当前节点的位置信息以及所述当前节点的通信范围确定所述当前节点的各个邻居节点；获取所述各个邻居节点的运动状态数据；根据所述各个邻居节点的运动状态数据选择下一跳节点。本发明专利技术提供的转发方法和装置中，基于邻居节点的运动状态数据确定下一跳节点的方法非常适合车联网的特殊环境，能够使得选择出的下一跳节点形成的链路具有较好的稳定性，而且还可以提升数据分组转发成功的概率。因此，该方法和装置能够保证选择出的下一跳节点为较优节点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能交通领域，尤其涉及应用于车载自组织网络的单播路由转发方法 和装置。
技术介绍
随着全球汽车保有量的上升，城市交通拥堵、道路交通事故以及恶劣天气下的道 路交通安全成了亟待解决的问题，作为智能交通系统（英文全称为Intelligent Transport System，简称为ITS)重要组成部分的车联网或车载自组织网络（英文全称为Vehicle Ad-hoc Networks,简称为 VANET)应运而生。 车联网是将无线通信技术应用于车辆间通信的自组织网络，能够在行驶的车辆之 间以及在车辆和路边基站之间建立无线通信；利用多跳转发的方式，可以让两个在彼此通 信范围之外的车辆进行信息交互。车联网对于提升车辆的信息化、自动化程度、减少交通事 故，保障行车安全和提供交通效率具有十分重要的意义。 由于车联网中车辆节点移动速度快，网络拓扑结构变化频繁，路由协议的设计成 为了车联网的重大挑战。目前，车联网路由协议主要分为以下三类：单播路由协议（英文全 称为Unicast Routing)、地理组播路由协议（英文全称为Geocast Routing)和广播路由协 议（Broadcast Rounting)。在这三类路由协议中，单播路由协议是车联网中应用最普遍的 一种路由协议，也是目前研究最多的一种路由协议。它是端到端路由，或者说是一种点对点 的路由方式，在目前的研究中，路由协议按照是否给予拓扑、是否使用位置信息将单播路由 协议分为基于拓扑的路由协议和基于位置信息的路由协议。 基于拓扑的路由协议中最具代表性的是按需驱动距离矢量路由协议AODV(英文 全称为Ad Hoc on-demanc Distance Vector Protocol)，在节点需要发送数据分组之前，按 需为数据分组要到达的目的节点预先建立一条路径，该协议具有很好的稳定性，在自组网 中的应用很广泛，但在车载网络环境下，由于拓扑结果频繁变化，任何一个节点位置的变化 都可能造成已经规划好的路径的失效，该种情况会产生两个后果：一是路径的断裂使协议 的数据传输质量下降；二是导致在传输数据分组时需要不断地更新规划新的路径，需要频 繁地维护路由表信息，由此带来极大的协议开销。 基于位置的路由协议最具代表性的是贪婪周边无状态路由GPSR(英文全称为 Greedy Perimeter Stateless Routing)，相较于其它路由协议来说，它是一种无状态的路 由，不需要维护路由表，更加适合拓扑变化比较快的车载网络环境。GPSR需要网络中的节点 定期通报自己的位置信息，每个节点将邻居节点的位置信息保存在邻居节点列表之中，节 点在进行路由寻路时根据贪婪算法选择邻居节点中比自身更接近目的节点的节点作为下 一跳节点，没有比自身更接近目的节点的邻居节点时，就按照右手规则选择节点；整个协议 在使用贪婪算法选择下一跳节点的过程，只简单地将相距目的节点更近的节点作为下一跳 节点。这种方法不适合车联网环境，如此可能导致选择出的下一跳节点并非较优节点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的第一方面提供了一种车载自组织网络的单播路由转发方法， 以适合车联网环境，保证选择出的下一跳节点为较优节点。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案： -种车载自组织网络的单播路由转发方法，所述方法包括： 根据当前节点的位置信息以及所述当前节点的通信范围确定所述当前节点的各 个邻居节点； 获取所述各个邻居节点的运动状态数据； 根据所述各个邻居节点的运动状态数据选择下一跳节点。 -种车载自组织网络的单播路由转发装置，所述装置包括： 确定单元，用于根据当前节点的位置信息以及所述当前节点的通信范围确定所述 当前节点的各个邻居节点； 获取单元，用于获取所述各个邻居节点的运动状态数据； 选择单元，用于根据所述各个邻居节点的运动状态数据选择下一跳节点。 相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果： 本专利技术提供的车载自组织网络的单播路由转发方法中，根据当前节点的各个邻居 节点的运动状态数据确定下一跳节点。而且在车载自组织网络中，作为节点的车辆均处于 运动状态，因此，本专利技术提供的转发方法中，基于邻居节点的运动状态数据确定下一跳节点 的方法非常适合车联网的特殊环境，能够使得选择出的下一跳节点形成的链路具有较好的 稳定性，而且还可以提升数据分组转发成功的概率。因此，该方法能够保证选择出的下一跳 节点为较优节点。【附图说明】 为了清楚地理解本专利技术的技术方案，下面将描述本专利技术的【具体实施方式】时用到的 附图做一简要说明。显而易见地，这些附图仅是本专利技术的部分实施例，本领域技术人员在未 付出创造性劳动的前提下，还可以获得其它附图。 图1是相关技术中车联网在不同时刻的结构示意图； 图2是本专利技术实施例提供的车载自组织网络的单播路由转发方法的流程示意图； 图3是本专利技术实施例一提供的移动性数据为运动速率时，车载自组织网络的单播 路由转发方法的流程示意图； 图4为本专利技术实施例提供的一邻居节点在不同时刻时所在的位置示意图； 图5是本专利技术实施例一提供的移动性数据为节点移动性量化指标时，车载自组织 网络的单播路由转发方法的流程示意图； 图6是本专利技术实施例二提供的方向性数据为邻居节点运动方向与当前节点到目 的节点连线方向的夹角时，车载自组织网络的单播路由转发方法的流程示意图； 图7是本专利技术实施例二提供的车联网结构示意图； 图8是本专利技术实施例二提供的方向性数据为方向性量化指标0#寸，车载自组织网 络的单播路由转发方法的流程示意图； 图9是本专利技术实施例三提供的基于移动性数据和方向性数据的车载自组织网络 的单播路由转发方法的流程示意图； 图10是本专利技术实施例四提供的车载自组织网络的单播路由转发装置结构示意 图； 图11是本专利技术实施例四提供的车载自组织网络的单播路由转发装置的一个具体 实施方式的结构示意图； 图12是本专利技术实施例四提供的车载自组织网络的单播路由转发装置的另一具体 实施方式的结构示意图； 图13是本专利技术实施例四提供的车载自组织网络的单播路由转发装置的又一具体 实施方式的结构示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例 中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅是本发 明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没 有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。 如
技术介绍
部分所述，现有的基于位置信息的路由协议的车载自组织网络的单播 路由转发方法，在选择下一跳节点时，只简单地将相距目的节点更近的节点作为下一跳节 点，没有考虑节点的运动状态如运动速率和/或运动方向，这种方法不适合车联网环境，如 此可能导致选择出的下一跳节点并非较优节点。例如，如果选择运动方向与当前节点运动 方向相反的邻居节点作为下一跳节点，就会导致路由跳数增加，导致网络冗余。 具体如图1所示。图1是相关技术中车联网在不同时刻的结构示意图。其中，左 图为在tl时刻时的结构示意图，右图是在t2时刻时的结构示意图。设定车辆凡以及车辆 Nb都为车辆S的邻居节点，其中，车辆S为当前节点，根据传统的贪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载自组织网络的单播路由转发方法，其特征在于，所述方法包括：根据当前节点的位置信息以及所述当前节点的通信范围确定所述当前节点的各个邻居节点；获取所述各个邻居节点的运动状态数据；根据所述各个邻居节点的运动状态数据选择下一跳节点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张珠华，杨明，张骞，柳扬，张翼，
申请(专利权)人：东软集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21