一种面向高速路车联网的自适应路由方法技术

本发明专利技术公开了一种面向高速路车联网的自适应路由方法，包括如下步骤：S1、输入源节点和目的节点，源节点初始化路由进程，并将必要的信息插入到数据包中，此时源节点等于发送节点；S2、根据衡量指标Rank选出候选节点；S3、若发送节点通过1跳即可到达目的节点，则直接将数据包发送到目的节点；否则，根据发送节点的位置选择交点模式或者分段模式传输数据包，直到目的节点接收数据包。本发明专利技术采用交点模式和分段模式结合，对于不同位置的发送节点分别采取不同的转发策略，同时在选择下一跳转发节点时，考虑了下一跳节点间链路的质量以及链路的稳定性，从而有效提高数据包的递交率，减少数据包传输的延迟时间。据包传输的延迟时间。据包传输的延迟时间。

【技术实现步骤摘要】
一种面向高速路车联网的自适应路由方法


[0001]本专利技术涉及车联网
，特别涉及一种面向高速路车联网的自适应路由方法。

技术介绍

[0002]在高速路车联网中，每一辆车都知道自己的地理位置，以及速度信息，在整个网络中每一辆车有且仅有唯一的ID，且每一个节点中保存一张邻居节点列表，每个节点通过周期性的向其邻居节点广播自己ID以及位置信息来更新邻居表。如图1所示，在一个道路宽为mW，其中车道宽度为W，车道数为m的，车辆密度为λ，且车辆节点的广播距离为固定的R，V
S
节点要发送一个数据包给V
D
节点。传统的贪婪路由算法的特点是在寻找出下一跳转发节点时总是寻找比当前节点距离目的节点更近的节点成为候选节点，由于车辆的运动都是按照固定的路线，这样就会形成一个候选节点域，贪婪路由算法，在属于发送节点的中继选择区域(RSR)的节点中选择中继，如图1中的灰色区域。由于只考虑下一跳转发节点与目的节点的距离，因此会选择V1成为下一跳转发节点，但是由于车辆的快速运动以及信号的衰减就会出现V1收到错误的数据包或由于能量小于数据包的阈值而被丢弃，从而影响链路质量以及稳定性。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供了一种面向高速路车联网的自适应路由方法。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种面向高速路车联网的自适应路由方法，包括如下步骤：
[0006]S1、输入源节点和目的节点，源节点初始化路由进程，并将必要的信息插入到数据包中，此时源节点等于发送节点；
[0007]S2、根据衡量指标Rank选出候选节点；
[0008]S3、若发送节点通过1跳即可到达目的节点，则直接将数据包发送到目的节点；否则，根据发送节点的位置选择交点模式或者分段模式传输数据包，直到目的节点接收数据包。
[0009]进一步地，在步骤S2中，衡量指标Rank的计算公式如下：
[0010][0011]其中，dis(s,i)为发送节点与邻居节点的距离，L
state
(s,i)为发送节点与邻居节点的链路状态，ρ
avail
(i)为邻居节点i的有效邻居节点度量；
[0012]当Rank的值大于0的时候，就选出了下一跳候选节点，否则发送节点继续携带数据包，直到下一个候选节点出现。
[0013]进一步地，所述链路状态L
state
通过链路的稳定性L
stability
和传输的质量L
quality
这两个指标评估，具体计算为：L
state
＝L
stability
×
L
quality
。
[0014]进一步地，在步骤S3中所述交点模式或者分段模式的选择规则为：若发送节点位于交叉路口，则启动交点模式传输数据包；若发送节点位于路段上，则启动分段模式传输数据包。
[0015]进一步地，所述交叉模式即发送节点计算所有连接路段的权重ω，并选择权重最小的路段传输数据包。
[0016]进一步地，所述权重ω的计算如下：
[0017]ω＝κD
segment,destination
+(1
‑
κ)C
real
；0≤κ＜1；
[0018]其中，D
segment,destination
是连接路段与目的地之间的距离，C
real
是连接路段的连通概率，κ是权重因子。
[0019]进一步地，所述分段模式传输数据包具体为：若发送节点有可用的邻居节点，则根据贪婪机会转发GOF方法进行跳转；若发送节点无可用的邻居节点，则发送节点在分组生存期内携带数据包，直到接触到可用的邻居节点，否则超过分组生存期后丢弃数据包并将报文发送回上一跳的中继节点。
[0020]进一步地，所述贪婪机会转发GOF方法具体为：输入发送节点，计算发送节点与最远层内邻居节点V
intra
的间距X1、发送节点与最远层间邻居节点V
inter
的间距Y1，若Y1＞X1+σ，则最远的层间邻居节点V
inter
被选作下一个中继节点，否则采用最远层内邻居节点V
intra
作为下一个中继节点，其中，
[0021][0022]λ1是最远层内邻居节点V
intra
的节点密度，λ2是最远层间邻居节点V
inter
的节点密度，R是发送节点的广播半径。
[0023]采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：
[0024]本专利技术采用两种转发模式即交点模式和分段模式的结合，对于不同位置的发送节点分别采取不同的转发策略，从而规避路口的独特挑战；在选择下一跳转发节点时，考虑了下一跳节点间链路的质量以及链路的稳定性，同时加入了有效节点度量，从而有效提高数据包的递交率，减少数据包传输的延迟时间。
附图说明
[0025]图1为现有基本车载网络模型示意图；
[0026]图2为忽略道路宽度的车载模型示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]实施例
[0029]如图1所示，一种面向高速路车联网的自适应路由方法，包括如下步骤：
[0030]S1、输入源节点和目的节点，源节点初始化路由进程，并将必要的信息插入到数据包中，此时源节点等于发送节点；
[0031]S2、根据衡量指标Rank选出候选节点；
[0032]S3、若发送节点通过1跳即可到达目的节点，则直接将数据包发送到目的节点；否则，根据发送节点的位置选择交点模式或者分段模式传输数据包，直到目的节点接收数据包。
[0033]在步骤S2中，衡量指标Rank的计算公式如下：
[0034][0035]其中，dis(s,i)为发送节点s与邻居节点i的距离，L
state
(s,i)为发送节点与邻居节点的链路状态，ρ
avail
(i)为邻居节点i的有效邻居节点度量；
[0036]当Rank的值大于0的时候，就选出了下一跳候选节点，否则发送节点继续携带数据包，直到下一个候选节点出现。
[0037]上述，链路状态L
state
通过链路的稳定性L
stability
和传输的质量L
quality
这两个指标来评估，具体计算为：L
state
＝L
stability
×
L
quality
。
[0038](1)链路的稳定性评估
[0039]利用相对位移的变化量来衡量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向高速路车联网的自适应路由方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、输入源节点和目的节点，源节点初始化路由进程，并将必要的信息插入到数据包中，此时源节点等于发送节点；S2、根据衡量指标Rank选出候选节点；S3、若发送节点通过1跳即可到达目的节点，则直接将数据包发送到目的节点；否则，根据发送节点的位置选择交点模式或者分段模式传输数据包，直到目的节点接收数据包。2.如权利要求1所述的一种面向高速路车联网的自适应路由方法，其特征在于：在步骤S2中，衡量指标Rank的计算公式如下：α+β+γ＝1；其中，dis(s,i)为发送节点与邻居节点的距离，L
state
(s,i)为发送节点与邻居节点的链路状态，ρ
avail
(i)为邻居节点i的有效邻居节点度量；当Rank的值大于0的时候，就选出了下一跳候选节点，否则发送节点继续携带数据包，直到下一个候选节点出现。3.如权利要求2所述的一种面向高速路车联网的自适应路由方法，其特征在于：所述链路状态L
state
通过链路的稳定性L
stability
和传输的质量L
quality
这两个指标评估，具体计算为：L
state
＝L
stability
×
L
quality
。4.如权利要求3所述的一种面向高速路车联网的自适应路由方法，其特征在于：在步骤S3中所述交点模式或者分段模式的选择规则为：若发送节点位于交叉路口，则启动交点模式传输数据包；若发送节点位于路段上，则启动分段模式传输数据包。5.如权利要求4所述的一种面向高速路车联网的自适应路由方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旺明，傅发健，许华福，章磊，
申请(专利权)人：汉纳森厦门数据股份有限公司，
类型：发明
国别省市：