一种车载自组织网络中基于道路拓扑感知路由方法
【专利摘要】本发明提出了一种适用于车载自组织网络的路由方法，涉及车载无线网络【技术领域】，本路由方法分为将路由分为两个阶段，首先源节点产生L个副本，第一个执行副本分发策略，根据当前道路拓扑确定副本传输方向和副本分发个数；第二个阶段选择效用值高的节点携带副本，效用值根据当前车辆的速度、运动方向、距离目的节点的距离组成效用函数计算而来；并提出了邻居节点连接时间预测函数，用于减少网络中频繁发送的hello包。本路由方法提高了数据投递率，减小了时延和开销，增强了数据包转发的稳定性、及时性和可靠性。
【专利说明】一种车载自组织网络中基于道路拓扑感知路由方法【技术领域】[0001]本发明涉及车载无线网络【技术领域】，具体是一种车载自组织网络路由方法。【背景技术】[0002]车载自组织网络(VANET)是移动自组织网络(MANET)中的一种。VANET网络因为它 独特的应用环境，存在着许多MANET网络所不具备的特征，如快速移动的车辆节点、车辆移 动受道路条件以及驾驶者行为影响等。这些特征使得MANET的通信体系结构很难在VANET 网络中有让人满意的表现。在MANET网络中使用的网络协议要么在VANET中效率低下，要 么根本就不可利用。因此，VANET网络需要设计一套适合自身特征的通信体系结构。[0003]车载自组织网络是移动自组织网络的重要应用，但车载自组织网络传输环境恶 劣，路由技术一直是其研究的重点和难点。VANET传输环境恶劣，一般的MANET的路由协议 在VANET中表现极差。机会路由能够处理网络分裂、时延等无线网络技术难以解决的问题， 能满足恶劣条件下的网络通信需要，其主要应用于缺乏通信基础设施、网络环境恶劣以及 应对紧急突发事件的场合。将其用于车载网络将会大大提高VANET路由的性能指标。[0004]Sprayandffait是一种经典的多副本机会路由算法，该算法分为两个阶段。 Spray阶段，源节点中的部分数据包被扩散到邻居节点；Wait阶段，若Spray阶段没有 发现目标节点，包含数据包的节点以DirectDelivery方式将数据包传送到目标节点。 Spray-and-focus算法是根据Sprayandwait算法改进,性能更加优于Sprayandwait算法。 该算法在Spray阶段与Sprayandwait路由保持一致。在wait阶段,节点不再等待直到目 的节点出现将数据包传给目的节点，而是选择效用值更大的节点来携带数据包以便能很快 达到目的地，其中效用值一般用节点的移动性来衡量。SprayandWait与Spray-and-focus 都是基于无线自组织网络中的路由算法，在Spray阶段没有考虑到车载自组织网络独特的 传输环境(传输形状呈带状、传输环境恶劣)，如果直接将其用于车载自组织网络中会出现 时延大、丢包率高等问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，对传统的多副本机会路由进行改进，提出一种车 载自组织网络中基于道路拓扑感知的路由方法。[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案是:提出一种车载自组织网络中基于道路 拓扑感知的路由方法，用于解决提高端到端通信的可靠性，减少机会路由获取链路状态信 息的时延和开销。将路由分为两个阶段，首先源节点产生L个副本，第一个阶段spray阶 段，即副本分发策略，根据当前道路拓扑确定副本传输方向和副本分发个数；第二个阶段 forward阶段，根据当前车辆的速度、运动方向、距离目的节点的距离，确定邻居节点连接 时间预测函数，用于减少网络中频繁发送的hello包。本路由协议提高了数据投递率，减小 了时延和开销，增强了数据包转发的稳定性、及时性和可靠性。具体包括如下步骤:[0007]车载自组织网络中节点通过周期性的hello报文交互建立邻居列表；如果有缓存中数据包等待发送，判断数据包的副本数，如果副本数大于1，根据当前道路拓扑确定副本传输方向和副本分发个数；如果副本数等于1，根据当前车辆的移动性、距离目的节点的距离组成效用函数计算效用值，选择效用值高的节点携带副本；如果没有数据包发送，计算与邻居连接时间t，如果连接时间t < thell。inteval，将该邻居信息冲邻居列表中删除。[0008]根据当前道路拓扑确定副本传输方向和副本分发个数具体包括:源节点产生L个副本，当遇到其他节点，判断其他节点的运动方向；源节点传一半副本数的数据包给运动方向不同的节点，如源节点与其他节点的运动方向相同，如其他节点的速度高于源节点，源节点将数据包全部传送给该其他节点；如源节点的速度高于其他节点，源节点自己携带数据包，等待时机转发；直到节点中的副本数只剩一个。根据当前携带副本节点速度、运动方向、目的距离调用公式。
【权利要求】
1.一种车载自组织网络中基于道路拓扑感知的路由方法，其特征在于:车载自组织网络中节点通过周期性的hello报文交互建立邻居列表；如果有缓存中数据包等待发送，判断数据包的副本数，如果副本数大于1，根据当前道路拓扑确定副本传输方向和副本分发个数；如果副本数等于1，根据当前车辆的移动性、距离目的节点的距离组成效用函数计算效用值，选择效用值高的节点携带副本；如果没有数据包发送，计算与邻居连接时间t，如果连接时间t < thell。intOTval，将该邻居信息冲邻居列表中删除。
2.根据权利要求1所述的路由方法，其特征在于:根据当前道路拓扑确定副本传输方向和副本分发个数具体包括:源节点产生L个副本，当遇到其他节点，判断其他节点的运动方向；源节点传一半副本数的数据包给运动方向不同的节点，如源节点与其他节点的运动方向相同，如其他节点的速度高于源节点，源节点将数据包全部传送给该其他节点；如源节点的速度高于其他节点，源节点自己携带数据包，等待时机转发；直到节点中的副本数只剩一个。
3.根据权利要求1所述的路由方法，其特征在于:根据当前携带副本节点速度、运动方向、目的距离调用公式、
4.根据权利要求1所述的路由方法，其特征在于:根据公式
【文档编号】H04W84/18GK103561446SQ201310507606
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】唐伦, 徐圳, 黄琼, 陈前斌 申请人:重庆邮电大学