一种车联网的跨层路由方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种车联网的跨层路由方法、装置及电子设备，该方法包括：车辆节点获取目标数据包；从邻居节点列表中读取并分别根据每个邻居节点的地理位置信息、所在的地理区域信息和对应的信干噪比，计算每一邻居节点的第一至第三度量值，并确定该第一至第三度量值的综合度量值；将对应最大综合度量值的邻居节点作为目标节点，计算目标节点到目的节点的第一距离和车辆节点到目的节点的第二距离；若第一距离不大于第二距离，通过车辆节点占用的时频资源将目标数据包发送至目标节点，否则，采用边缘转发方式，通过车辆节点占用的时频资源将目标数据包发送至目的节点。本发明专利技术实施例可减小车辆间干扰的影响，并提高车联网中路由选择的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种车联网的跨层路由方法、装置及电子设备
本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种车联网的跨层路由方法、装置及电子设备。
技术介绍
车联网是智能交通系统的重要基础。车联网中的车辆集成了信息和通信技术，可以实现车与车之间的通信，而路由协议在车辆之间相互通信的过程中起着重要的作用。目前，车联网中常见的路由协议有GPSR协议(greedyperimeterstatelessrouting，贪婪周边无状态路由)，该GPSR协议主要执行贪婪转发策略和边界转发策略。GPSR协议规定：若存在比转发节点距离目的节点更近的邻居节点，则选择离目的节点最近的邻居节点作为下一跳节点；若没有比转发节点距离目的节点更近的邻居节点，则采用边缘转发策略。然而，车联网中车辆节点移动速度快，网络拓扑结构变化频繁，且车辆节点的密度较大，使得车辆节点之间容易出现较为严重的通信干扰。在这种情况下，若位置相近的车辆节点接收通过相同的时频资源发送来的数据，则会进一步加重车辆节点之间的通信干扰。而由于现有技术中基于GPSR协议的路由方法只是通过从应用层获得的车辆位置信息来进行路由选择，使得车辆之间的通信干扰会对所选择的路由造成很大影响，因此，最终导致路由选择的稳定性差，即数据传输失败的概率较高。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种车联网的跨层路由方法、装置及电子设备，以提高车联网中路由选择的稳定性。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施提供了一种车联网的跨层路由方法，应用于车联网中的车辆节点，所述车联网中不同地理区域的车辆节点使用不同的时频资源发送数据包，所述方法包括：获取待发送的目标数据包；从所存储的邻居节点列表中读取每个邻居节点的地理位置信息、所述每个邻居节点所在的地理区域信息，以及所述每个邻居节点对应的信干噪比；其中，任一邻居节点的地理位置信息和地理区域信息为从该邻居节点发送的信标中提取的信息，任一邻居节点对应的信干噪比是所述车辆节点接收到该邻居节点发送的信标时的信干噪比；根据所述每个邻居节点的地理位置信息，计算所述每个邻居节点对应的第一度量值；根据所述每个邻居节点所在的地理区域信息，计算所述每个邻居节点对应的第二度量值；根据所述每个邻居节点对应的信干噪比，计算所述每个邻居节点对应的第三度量值；针对每一邻居节点，基于该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值，确定该邻居节点对应的综合度量值；将对应最大综合度量值的邻居节点确定为目标节点，并计算所述目标节点到目的节点的第一距离以及所述车辆节点到所述目的节点的第二距离；其中，所述目的节点是所述目标数据包对应的目的节点；若第一距离不大于第二距离，通过所述车辆节点占用的时频资源将所述目标数据包发送至所述目标节点，否则，采用边缘转发方式，通过所述车辆节点占用的时频资源将所述目标数据包发送至所述目的节点。可选地，所述针对每一邻居节点，基于该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值，确定该邻居节点对应的综合度量值，包括：针对每一邻居节点，计算该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值的几何平均值，并将计算得到的几何平均值作为该邻居节点对应的综合度量值。可选地，本专利技术实施所提供的一种车联网的跨层路由方法还包括：当所述车辆节点接收到所述车联网中任一邻居节点发送的信标后，从当前的信标中提取目标邻居节点的ID、地理位置信息和所在的地理区域信息；其中，所述目标邻居节点为发送当前的信标的邻居节点；从MAC层获取接收当前的信标时的信干噪比；以所述目标邻居节点的地理位置信息、所在的地理区域信息以及所获取的信干噪比构成所述目标邻居节点的当前目标信息；以所述目标邻居节点的ID，在所述邻居节点列表中搜索所述目标邻居节点的节点条目；若未搜索到，将包含所述目标邻居节点的ID和当前目标信息的所述目标邻居节点的节点条目，增加至所述邻居节点列表中；若搜索到，将所述目标邻居节点的节点条目中的原目标信息更新为当前目标信息。可选地，所述邻居节点列表中的任一邻居节点的节点条目中还记录有：所述车辆节点接收到该邻居节点发送的信标的时刻；本专利技术实施所提供的一种车联网的跨层路由方法还包括：按预设间隔周期性地检测所述邻居节点列表中每个邻居节点的节点条目的存储时长；其中，任一邻居节点的节点条目的存储时长是：接收到该邻居节点发送的信标的时刻到当前周期起始时刻的时长；将存储时长超过预设时长的邻居节点的节点条目从所述邻居节点列表中删除。可选地，所述根据所述每个邻居节点的地理位置信息，计算所述每个邻居节点对应的第一度量值，包括：根据所述每个邻居节点的地理位置信息，通过第一预设度量函数计算所述每个邻居节点对应的第一度量值；其中，所述第一预设度量函数的表达式为：其中，u1，i表示邻居节点i对应的第一度量值，dref表示预设参考距离，di表示邻居节点i到所述目的节点d的欧式距离。可选地，所述根据所述每个邻居节点所在的地理区域信息，计算所述每个邻居节点对应的第二度量值，包括：根据所述每个邻居节点所在的地理区域信息，通过第二预设度量函数计算所述每个邻居节点对应的第二度量值；其中，所述第二预设度量函数的表达式为：其中，u2，i表示邻居节点i对应的第二度量值，表示邻居节点i所在地理区域和所述车辆节点s所在地理区域的距离。可选地，所述根据所述每个邻居节点对应的信干噪比，计算所述每个邻居节点对应的第三度量值，包括：根据所述每个邻居节点对应的信干噪比，通过第三预设度量函数计算所述每个邻居节点对应的第三度量值；其中，所述第三预设度量函数的表达式为：其中，u3，i表示邻居节点i对应的第三度量值，Sref表示预设参考信干噪比，Si表示邻居节点i对应的信干噪比。可选地，所述针对每一邻居节点，计算该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值的几何平均值，包括：针对每一邻居节点，通过预设函数，计算该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值的几何平均值；其中，所述预设函数为：其中，表示邻居节点i的几何平均值，为邻居节点i对应的第一度量值，为邻居节点i对应的第二度量值，为邻居节点i对应的第三度量值，w1，w2，w3分别表示第一至第三度量值的权重。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种车联网的跨层路由装置，应用于车联网中的车辆节点，所述车联网中不同地理区域的车辆节点使用不同的时频资源发送数据包，所述装置包括：第一获取模块，用于获取待发送的目标数据包；读取模块，用于从所存储的邻居节点列表中读取每个邻居节点的地理位置信息、所述每个邻居节点所在的地理区域信息，以及所述每个邻居节点对应的信干噪比；其中，任一邻居节点的地理位置信息和地理区域信息为从该邻居节点发送的信标中提取的信息，任一邻居节点对应的信干噪比是所述车辆节点接收到该邻居节点发送的信标时的信干噪比；第一计算模块，用于根据所述每个邻居节点的地理位置信息，计算所述每个邻居节点对应的第一度量值；根据所述每个邻居节点所在的地理区域信息，计算所述每个邻居节点对应的第二度量值；根据所述每个邻居节点对应的信干噪比，计算所述每个邻居节点对应的第三度量值；第二计算模块，用于针对每一邻居节点，基于该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值，确定该邻居节点对应的综合度量值；确定模块，用于将对应最大综合度量值的邻居节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车联网的跨层路由方法，其特征在于，应用于车联网中的车辆节点，所述车联网中不同地理区域的车辆节点使用不同的时频资源发送数据包，所述方法包括：获取待发送的目标数据包；从所存储的邻居节点列表中读取每个邻居节点的地理位置信息、所述每个邻居节点所在的地理区域信息，以及所述每个邻居节点对应的信干噪比；其中，任一邻居节点的地理位置信息和地理区域信息为从该邻居节点发送的信标中提取的信息，任一邻居节点对应的信干噪比是所述车辆节点接收到该邻居节点发送的信标时的信干噪比；根据所述每个邻居节点的地理位置信息，计算所述每个邻居节点对应的第一度量值；根据所述每个邻居节点所在的地理区域信息，计算所述每个邻居节点对应的第二度量值；根据所述每个邻居节点对应的信干噪比，计算所述每个邻居节点对应的第三度量值；针对每一邻居节点，基于该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值，确定该邻居节点对应的综合度量值；将对应最大综合度量值的邻居节点确定为目标节点，并计算所述目标节点到目的节点的第一距离以及所述车辆节点到所述目的节点的第二距离；其中，所述目的节点是所述目标数据包对应的目的节点；若第一距离不大于第二距离，通过所述车辆节点占用的时频资源将所述目标数据包发送至所述目标节点，否则，采用边缘转发方式，通过所述车辆节点占用的时频资源将所述目标数据包发送至所述目的节点。...

【技术特征摘要】
1.一种车联网的跨层路由方法，其特征在于，应用于车联网中的车辆节点，所述车联网中不同地理区域的车辆节点使用不同的时频资源发送数据包，所述方法包括：获取待发送的目标数据包；从所存储的邻居节点列表中读取每个邻居节点的地理位置信息、所述每个邻居节点所在的地理区域信息，以及所述每个邻居节点对应的信干噪比；其中，任一邻居节点的地理位置信息和地理区域信息为从该邻居节点发送的信标中提取的信息，任一邻居节点对应的信干噪比是所述车辆节点接收到该邻居节点发送的信标时的信干噪比；根据所述每个邻居节点的地理位置信息，计算所述每个邻居节点对应的第一度量值；根据所述每个邻居节点所在的地理区域信息，计算所述每个邻居节点对应的第二度量值；根据所述每个邻居节点对应的信干噪比，计算所述每个邻居节点对应的第三度量值；针对每一邻居节点，基于该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值，确定该邻居节点对应的综合度量值；将对应最大综合度量值的邻居节点确定为目标节点，并计算所述目标节点到目的节点的第一距离以及所述车辆节点到所述目的节点的第二距离；其中，所述目的节点是所述目标数据包对应的目的节点；若第一距离不大于第二距离，通过所述车辆节点占用的时频资源将所述目标数据包发送至所述目标节点，否则，采用边缘转发方式，通过所述车辆节点占用的时频资源将所述目标数据包发送至所述目的节点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每一邻居节点，基于该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值，确定该邻居节点对应的综合度量值，包括：针对每一邻居节点，计算该邻居节点对应的第一度量值、第二度量值和第三度量值的几何平均值，并将计算得到的几何平均值作为该邻居节点对应的综合度量值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述车辆节点接收到所述车联网中任一邻居节点发送的信标后，从当前的信标中提取目标邻居节点的ID、地理位置信息和所在的地理区域信息；其中，所述目标邻居节点为发送当前的信标的邻居节点；从MAC层获取接收当前的信标时的信干噪比；以所述目标邻居节点的地理位置信息、所在的地理区域信息以及所获取的信干噪比构成所述目标邻居节点的当前目标信息；以所述目标邻居节点的ID，在所述邻居节点列表中搜索所述目标邻居节点的节点条目；若未搜索到，将包含所述目标邻居节点的ID和当前目标信息的所述目标邻居节点的节点条目，增加至所述邻居节点列表中；若搜索到，将所述目标邻居节点的节点条目中的原目标信息更新为当前目标信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述邻居节点列表中的任一邻居节点的节点条目中还记录有：所述车辆节点接收到该邻居节点发送的信标的时刻；所述方法还包括：按预设间隔周期性地检测所述邻居节点列表中每个邻居节点的节点条目的存储时长；其中，任一邻居节点的节点条目的存储时长是：接收到该邻居节点发送的信标的时刻到当前周期起始时刻的时长；将存储时长超过预设时长的邻居节点的节点条目从所述邻居节点列表中删除。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个邻居节点的地理位置信息，计算所述每个邻居节点对应的第一度量值，包括：根据所述每个邻居节点的地理位置信息，通过第一预设度量函数计算所述每个邻居节点对应的第一度量值；其中，所述第一预设度量函数的表达式为：其中，u1，i表示邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛凯，董超，贺志强，吴禹博，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11