本发明专利技术公开了一种车载短距离通信网中改进的GPSR路由方法，节点之间定期发送包括行驶方向、车辆位置等信息的心跳信息，更新维护包括周围节点相关信息的环境信息对列；源节点向目的节点发送数据包，该数据包的转发过程为，源节点查找环境信息队列，从同向行驶的车载节点中查找距离目的节点更近的节点，若找到则将数据包转发给该同向行驶的节点，否则，从反向行驶的车载节点中查找距离目的节点更近的节点，若找到则将数据包转发给该反向行驶的节点，否则，查找是否存在路侧节点，若存在则将数据包转发给该路侧节点，否则缓存数据包重新查找。本发明专利技术有效解决了GPSR遇到通信空洞而导致路由失效的问题，使得GPSR应用于V2X网络达到了良好的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种车载短距离通信网中改进的GPSR路由方法，属于车载通信网
技术介绍
车载短距离通信(Vehicle to X:V2X)网络是通过无线通信、GPS/GIS、传感等短距离通信技术实现的车内(CAN-Controller Area Network)、车路(Vehicle-2-RSU)、车间(Vehicle-2-Vehicle)、车外(vehicle-2-1nfrastructure)、人车(Vehicle-2-Person)之间的通信。贪婪周边无状态路由(GreedyPerimeter Stateless Routing,GPSR)建立在传统贪婪转发算法之上，具有贪婪转发和周界转发两种分组转发方式，路由开始时采用贪婪转发方式进行分组转发，当贪婪方式遇到通信空洞而失效时，转入周界转发模式继续路由，当条件满足时恢复贪婪转发模式，如此反复直至分组到达目的节点。为了避免传统贪婪转发算法中通信空洞造成的路由失效问题，GPSR利用传感节点对位置信息的可知性和节点处于静态的特点，于路由失效时根据网络原始拓扑，生成一个平面子图并沿子图中空洞的周界进行分组转发，即GPSR协议适用于平面布局的网络。由于V2X网络中各个车载节点定期广播包括节点位置信息的心跳信息，因此可在V2X网络中应用GPSR路由协议，但是，直接应用GPSR路由协议尚存在一些问题，比如，典型的局部优化问题，具体的说，由于GPSR中，每个节点只能了解到其覆盖范围内周围节点的信息，在选择节点时，总是选择地理位置上离目的节点最近的下一跳节点，但是这个下一跳节点从全局看并不一定是全局优化节点；另一个问题是，由于V2X网络中的车载节点均被约束在狭长的路面上，相较于平面布局的网络，GPSR在处理V2X网络的通信空洞问题时，可供选择的周围节点受到了限制，GPSR的周边转发模式效果并不明显。因此，根据V2X网络的特点，有必要对应用于V2X网络中的GPSR进行改进，以满足V2X网路的实际要求。
技术实现思路
有鉴于上述原因，本专利技术的目的在于提供一种车载短距离通信网中改进的GPSR路由方法，该方法对应用于V2X网络中的GPSR路由协议进行了改进，能够有效解决GPSR遇到通信空洞而导致路由失效的问题，可以满足V2X网路的实际要求。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:车载短距离通信网中改进的GPSR路由方法，节点之间定时发送包括行驶方向、车辆位置等信息的心跳信息，并更新维护包括周围节点相关信息的环境信息对列；源节点向目的节点发送数据包，其特征在于，源节点查找所述环境信息队列，从同向行驶的车载节点中查找距离目的节点更近的节点，若找到则将数据包转发给该同向行驶的节点，否则，从反向行驶的车载节点中查找距离目的节点更近的节点，若找到则将数据包转发给该反向行驶的节点，否则，查找是否存在路侧节点，若存在则将数据包转发给该路侧节点，否则缓存数据包重新查找。进一步的，所述路侧节点收到数据包后，查找其维护的环境信息队列，从与源节点同向行驶的车载节点中查找距离目的节点更近的节点，若找到则将数据包转发给该同向行驶的节点，否则，判断查找次数是否达到设定阈值，若没有达到则继重新查找，若达到次数则丢弃数据包。车载短距离通信网中改进的GPSR路由方法，其步骤为:S1:源节点接收周围节点的心跳信息，并依据心跳信息，将各节点的相关信息保存于环境信息队列中；S2:源节点查找自身维护的环境信息队列；S3:在所有同向行驶的车载节点中查找是否存在距离目的节点更近的节点，若存在则执行S6，否则执行S4 ；S4:在所有反向行驶的车载节点中查找是否存在距离目的节点更近的节点，若存在则执行S7 ;否则执行S5 ；S5:在环境信息队列中查找路侧节点，若存在路侧节点则执行S9 ;否则执行S8 ；S6:源节点将数据包转发至该同向行驶的车载节点，然后跳转至SI ；S7:源节点将数据包转发至该反向行驶的车载节点，然后跳转至SI ；S8:源节点缓存数据包，然后跳转至SI ；S9:源节点将数据包转发至路侧节点；SlO:路侧节点查找其自身维护的环境信息队列；Sll:在所有与源节点同向行驶的车载节点中查找是否存在距离目的节点更近的节点，若存在则执行S14，否则执行S12 ；S12:路侧节点缓存数据包；S13:路侧节点判断查找次数是否到达设定的阈值，若到达执行S15，否则跳转至SlO继续查找节点；S14:路侧节点将数据包转发给该同向行驶的车载节点，然后跳转至SI ；S15:路侧节点丢弃数据包。源节点在所述环境信息队列中查找路侧节点时，无需判断路侧节点与目的节点的距离。本专利技术的优点在于:本专利技术结合V2X网络的特性，即各节点定期广播包括节点位置信息的心跳信息，路侧节点覆盖范围大以及车载节点于狭长道路上或是同向行驶或是反向行驶等特性，对GPSR路由协议进行了改进，有效解决了 GPSR遇到通信空洞而导致路由失效的问题，使得GPSR应用于V2X网络中达到了良好的效果。【附图说明】图1是本专利技术的方法流程图。图2是本专利技术一具体实施例的实际应用场景示意图。【具体实施方式】以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明。V2X网络中，各个节点(车载节点及路侧节点)定期向周围的节点广播包含车辆行驶方向、车辆位置、状态、IP地址等自身状态信息的心跳信息，各节点同时接收周围其他节点发送的心跳信息，依据收到的心跳信息，定期更新维护包括周围节点相关信息的环境信息对列。图1是本专利技术的方法流程图，如图所示，当源节点欲与目的节点通信时，源节点向目的节点发送数据包，利用本专利技术公开的车载短距离通信网中改进的GPSR路由方法，该数据包的转发过程是:S1:源节点接收周围节点的心跳信息，并依据心跳信息，将各节点的相关信息保存于环境信息队列中；S2:源节点查找自身维护的环境信息队列；S3:在所有同向行驶的车载节点中查找是否存在距离目的节点更近(与源节点相比)的节点，若存在则执行S6，否则执行S4 ；S4:在所有反向行驶的车载节点中查找是否存在距离目的节点更近的节点，若存在则执行S7 ;否则执行S5 ；所述的同向行驶及反向行驶均相对于源节点的行车方向。S5:在环境信息队列中查找路侧节点，若存在路侧节点则执行S9 ;否则执行S8 ；这里要说明的是，查找路侧节点时，无需判断路侧节点与目的节点的距离，这是由于路侧节点的覆盖范围较大，其能够接收到其覆盖范围内所有节点的心跳信息。S6:源节点将数据包转发至该同向行驶的车载节点，然后跳转至SI ；S7:源节点将数据包转发至该反向行驶的车载节点，然后跳转至SI ；S8:源节点缓存数据包，然后跳转至SI ；S9:源节点将数据包转发至路侧节点；SlO:路侧节点查找其自身维护的环境信息队当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
车载短距离通信网中改进的GPSR路由方法，节点之间定时发送包括行驶方向、车辆位置等信息的心跳信息，并更新维护包括周围节点相关信息的环境信息对列；源节点向目的节点发送数据包，其特征在于，源节点查找所述环境信息队列，从同向行驶的车载节点中查找距离目的节点更近的节点，若找到则将数据包转发给该同向行驶的节点，否则，从反向行驶的车载节点中查找距离目的节点更近的节点，若找到则将数据包转发给该反向行驶的节点，否则，查找是否存在路侧节点，若存在则将数据包转发给该路侧节点，否则缓存数据包重新查找。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王成金，陈山枝，
申请(专利权)人：北京大唐高鸿数据网络技术有限公司，电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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