一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法技术

本发明专利技术是一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法。本发明专利技术属于车载路由通信领域，本发明专利技术获取仿真节点的速度信息和位置信息，确定仿真节点的稳定度系数，并将度系数作为新的路由建立策略，进行链路建立；获取仿真节点链路建立的时间分布后整理计算不同场景的分布阈值，获取阈值后进行基于二次扩展环路的路由发现过程；获取每条链路的整体稳定度系数，建立备份路由。本发明专利技术提出的路由方法在稀疏场景下可以牺牲一定时延来提高数据传递的成功率，并且在稠密场景的仿真过程中无需牺牲时延就有较好的表现。本发明专利技术主要针对信息传递过程中因车辆移动等原因造成的链路断裂等情况，减少不良因素对链路了的影响。

A high adaptability vehicle routing communication method based on AODV

【技术实现步骤摘要】
一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法
本专利技术涉及车载路由通信
，是一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法。
技术介绍
随着当前人们对出行的迫切需要和智慧城市概念的不断发展，汽车作为一种常用的交通工具在人类生活中越来越重要。因此，对城市交通环境的表现状况要求越来越高。基于车与其他实体间交互应用的车联网是智能交通系统下研究的重点。通过车载网络中路由协议的设计来对对各个交通因素信息进行整合协作，可以用于解决因信息的不对称性带来的道路交通状况。传统的路由协议由于其工作原理和反应机制存在差异，面对不同道路环境的适应能力较差，数据传递成功率(PacketDeliveryRatio,PDR)和平均端到端时延(EndtoEndDelay,E2ED)变化较大。因此，针对城市不同场景的情况，提出并设计了一种基于车载自组织网络的高适应性路由协议算法，用于提高路由协议对不同场景的适应能力。
技术实现思路
本专利技术为了解决复杂多样的城市道路场景下路由协议适应性较差等问题，本专利技术提供了一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法，本专利技术提供了以下技术方案：一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法，包括以下步骤：步骤1：获取仿真节点的速度信息和位置信息，确定仿真节点的稳定度系数，并将度系数作为新的路由建立策略，进行链路建立；步骤2：获取仿真节点链路建立的时间分布后整理计算不同场景的分布阈值，获取阈值后进行基于二次扩展环路的路由发现过程；步骤3：获取每条链路的整体稳定度系数，建立备份路由。优选地，所述步骤1具体为：步骤1.1：根据获取仿真节点的速度信息和位置信息，确定仿真节点的稳定度系数，通过下式表示仿真节点的稳定度系数：σi,j＝λ[(vxi-vxj)2+(vyi-vyj)2]+μ[(xi-xj)2+(yi-yj)2]其中，σi,j为仿真节点i和j间的拓扑结构稳定度系数，v为仿真节点的速度，x和y为仿真节点在水平方向和竖直方向的相对位置，λ，μ为不同情况下速度和位置对稳定度系数的影响权重；步骤1.2：将稳定度系数作为新的路由建立策略，进行链路建立，每两个节点间的稳定度系数值相加后的值作为链路的稳定度系数，用来衡量链路的稳定度；源节点获取自身的速度信息和位置信息后存放在自身的路由表和RREQ数据包中，并设置稳定度系数为0后向外洪泛RREQ数据包，每个接收到请求消息的节点根据自身运动状态计算并跟新节点间的稳定度系数，直到目的节点接收到路由请求数据包；进入路由请求的确认阶段，当目的节点接收到RREQ数据包后，RREP消息并向源节点发送RREP消息，当接受的节点是源节点时，则根据接收到的RREP消息中携带的稳定度系数来更新路由信息；当接受的节点不是源节点时，则继续转发RREP消息直到源节点接收到该数据包。优选地，所述RREQ数据包携带速度大小、运行方向、相对位置大小和节点间稳定度数值。优选地，所述步骤2具体为：步骤2.1：记录每次源节点发送RREQ数据包直到目的节点接收到该数据包消息的时间间隔，确定每次源节点到目的节点间消息传递时间为t，并计算时间t内覆盖的节点数值Nt，通过下式表示节点数Nt：Nt＝π(vt)2s其中，s为节点密度，v为节点间信息传递速度；步骤2.2：以传递时间t作为二次扩展环路的阈值，当目标节点在阈值内和阈值的区域范围外时，确定路由开销，由于两层扩展环路，通过下式表示路由开销Wt：Wt＝PtNt+(1-Pt)(N+Nt)Wt＝(πv2s)t2+N(1-Pt)其中，Pt为目标节点在t覆盖的区域内概率，Nt为时间t内覆盖的节点数，N为节点总数；当阈值t取某一值的时候，取值范围内有最多的目的节点，阈值的增大不会导致目的节点的数量变化；当仿真节点个数为50时，二次扩展环路的阈值取值为500ms。优选地，所述步骤3具体为：基于稳定度建立的链路，对路由的备份进行建立，当若节点并非首次接收到RREP数据包时，则在判断当前节点是否具有路由后，根据RREP数据包中携带的稳定度系数对路由进行更新，当链路发生断裂后首先判断是否具有备份路由，判断是否具有备份路由后，在进行本地路由修复工作或者重新进行基于二次扩展环路的路由发现过程。本专利技术具有以下有益效果：通过多次比较得到车辆密度和车辆运行速度的改变对路由协议性能的影响，并证明本专利技术提出的路由方法在稀疏场景下可以牺牲一定时延来提高数据传递的成功率，并且在稠密场景的仿真过程中无需牺牲时延就有较好的表现。本专利技术主要针对信息传递过程中因车辆移动等原因造成的链路断裂等情况，减少不良因素对链路了的影响。附图说明图1为基于AODV的高适应性车载路由通信方法流程图；图2为节点间状态信息示意图；图3为RREQ数据包格式示意图；图4为RREQ数据包运行流程图；图5为RREP数据包格式示意图；图6为RREP运行流程示意图；图7为阈值取值判定依据示意图；图8为建立备份路由流程图。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行了详细说明。具体实施例一：根据图1所示，本专利技术提供一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法，包括以下步骤：步骤1：获取仿真节点的速度信息和位置信息，确定仿真节点的稳定度系数，并将度系数作为新的路由建立策略，进行链路建立；所述步骤1具体为：步骤1.1：根据获取仿真节点的速度信息和位置信息，确定仿真节点的稳定度系数，通过下式表示仿真节点的稳定度系数：σi,j＝λ[(vxi-vxj)2+(vyi-vyj)2]+μ[(xi-xj)2+(yi-yj)2]其中，σi,j为仿真节点i和j间的拓扑结构稳定度系数，v为仿真节点的速度，x和y为仿真节点在水平方向和竖直方向的相对位置，λ，μ为不同情况下速度和位置对稳定度系数的影响权重；步骤1.2：将稳定度系数作为新的路由建立策略，进行链路建立，每两个节点间的稳定度系数值相加后的值作为链路的稳定度系数，用来衡量链路的稳定度；源节点获取自身的速度信息和位置信息后存放在自身的路由表和RREQ数据包中，并设置稳定度系数为0后向外洪泛RREQ数据包，每个接收到请求消息的节点根据自身运动状态计算并跟新节点间的稳定度系数，直到目的节点接收到路由请求数据包；进入路由请求的确认阶段，当目的节点接收到RREQ数据包后，RREP消息并向源节点发送RREP消息，当接受的节点是源节点时，则根据接收到的RREP消息中携带的稳定度系数来更新路由信息；当接受的节点不是源节点时，则继续转发RREP消息直到源节点接收到该数据包。所述RREQ数据包携带速度大小、运行方向、相对位置大小和节点间稳定度数值。针对附图2中节点间不同的状态信息，对权重的取值如表1所示。将链路上每两个节点间的稳定度值相加后的值定义为本次建立链路的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法，其特征是：包括以下步骤：/n步骤1：获取仿真节点的速度信息和位置信息，确定仿真节点的稳定度系数，并将度系数作为新的路由建立策略，进行链路建立；/n步骤2：获取仿真节点链路建立的时间分布后整理计算不同场景的分布阈值，获取阈值后进行基于二次扩展环路的路由发现过程；/n步骤3：获取每条链路的整体稳定度系数，建立备份路由。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：获取仿真节点的速度信息和位置信息，确定仿真节点的稳定度系数，并将度系数作为新的路由建立策略，进行链路建立；
步骤2：获取仿真节点链路建立的时间分布后整理计算不同场景的分布阈值，获取阈值后进行基于二次扩展环路的路由发现过程；
步骤3：获取每条链路的整体稳定度系数，建立备份路由。


2.根据权利要求1所述的一种基于AODV的高适应性车载路由通信方法，其特征是：所述步骤1具体为：
步骤1.1：根据获取仿真节点的速度信息和位置信息，确定仿真节点的稳定度系数，通过下式表示仿真节点的稳定度系数：
σi,j＝λ[(vxi-vxj)2+(vyi-vyj)2]+μ[(xi-xj)2+(yi-yj)2]
其中，σi,j为仿真节点i和j间的拓扑结构稳定度系数，v为仿真节点的速度，x和y为仿真节点在水平方向和竖直方向的相对位置，λ，μ为不同情况下速度和位置对稳定度系数的影响权重；
步骤1.2：将稳定度系数作为新的路由建立策略，进行链路建立，每两个节点间的稳定度系数值相加后的值作为链路的稳定度系数，用来衡量链路的稳定度；
源节点获取自身的速度信息和位置信息后存放在路由表和RREQ数据包中，并设置稳定度系数为0后向外洪泛RREQ数据包，每个接收到请求消息的节点根据自身运动状态计算并跟新节点间的稳定度系数，直到目的节点接收到路由请求数据包；
进入路由请求的确认阶段，当目的节点接收到RREQ数据包后，RREP消息向源节点发送RREP消息，当接受的节点是源节点时，则根据接收到的RREP消息中携带的稳定度系数来更新路由信息；当接受的节点不是源节点时，则继续转发RREP消息...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桐，高山，戴天舒，汪畅，尚光涛，
申请(专利权)人：哈尔滨聚车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23