[發明專利]車載Ad hoc網絡下基于位置信息的混合路由協議

有效

• 申請號: 201310186470.7
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103260208A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 趙海濤;陶運錚;劉南杰;黃波;李大鵬
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W80/00;H04W84/18
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種車載Ad?hoc網絡下基于位置信息的混合路由協議，其特征在于，包括：

通過計時器和計數器對等待RREQ分組的時間進行限制和對收到的RREQ分組的個數進行限制，從而減小端到端時延；當目的節點收到第一個RREQ分組之后，將其存入緩存空間，同時將啟動計時器和計數器。

2.根據權利要求1所述的一種車載Ad?hoc網絡下基于位置信息的混合路由協議，其特征在于，包括：

（1）距離條件

為了抑制RREQ分組的簡單廣播發送形式，利用GPS獲取到的信息，我們可以得到兩個參數Rmax和Rmin，根據這兩個參數我們可以劃分出一個廣播范圍，在這個范圍內的節點將是優選節點；Rmax和Rmin分別是鄰居列表中離源節點最遠和最近節點的距離；

假設優選節點所在圓弧的半徑為R，那么圓弧的面積位于圓弧內的節點為優選節點，位于圓弧之外的節點則為候選節點；本發明中假設優選節點的個數等于候選節點的個數，那么πR2-πRmin2=0.5*(πRmax2-πRmin2),]]>可以得出R=22Rmax2-Rmin2;]]>這里得出的R就是優選半徑；與源節點的距離小于優選半徑R的就是優選節點，坐標公式為：

[(xa-xb)i+(ya-yb)j]2<22Rmax2-Rmin2---(1)]]>

x_a、x_b分別是節點a的橫坐標、節點b的橫坐標；y_a、y_b分別是節點a的縱坐標、節點b的縱坐標；

（2）速度和方向條件

公式（1）是判斷節點是否在優選范圍內的一個條件；而僅僅有這個條件，并不能保證選出的節點就是比較好的節點從而保證路徑的可靠，本發明選出在節點的通信范圍內與節點速度相近且方向相同的節點，速度相近且方向相同的節點可以保證網絡拓撲變化沒那么快，提高鏈路的可靠性，在發明選擇的優選節點的速度與上一跳節點的速度之差的絕對值為30Km/h；

假設有這樣兩個節點，它們的傳輸半徑都是r，速度大小分別是v₁、v₂，|v₁-v₂|≤30，兩個節點移動方向的夾角為θ；作者希望求出這樣兩個節點之間的鏈路生存時間（Link?Expiration?Time，LET）的平均值如此這樣通過公式（2）就可以選擇出比較穩定的鏈路（判斷條件為鏈路存在時間大于平均值）；

LET>LET‾---(2)]]>

鏈路生存時間LET（Link?Expiration?Time）的計算公式（3）；

LET=(a2+c2)r2-(ab-bc)2-(ab+cb)a2+c2---(3)]]>

下面給出的具體推導公式；

設上文提到的兩個節點為m、n，則m、n的相對速度V的大小等于：

V=v12+v22-2v1v2cosθ---(4)]]>

假設在一段時間內，車輛的運行速度和方向都沒有改變，那么車輛m離開車輛n的通信范圍所需時間即鏈路生存時間為：

LET=dv---(5)]]>

d是車輛m和車輛n之間的距離，此處d的值取d的平均值大小而d是[0,2r]上均勻分布的隨機值，所以d‾=2r/2=r;]]>

由于d和v相互獨立，所以

LET‾=E(LET)=E(d)/E(v)---(6)]]>

E(1v)=∫02π∫-∞+∞∫-∞+∞1vf(v1,v2θ)dv1dv2dθ---(7)]]>

其中f(v₁,v₂,θ)是隨機變量v₁、v₂、θ的聯合概率密度；帶入f(v₁,v₂,θ)的值可以求出為：

LET‾=rE(1v)=r∫02π∫v1-30v1+301v12+v22-2v1v2cosθ16012πdv2dθ---(8)]]>

公式（1）（2）就是本發明推導出的鏈路可靠性的判斷條件，旨在選擇出節點通信范圍內比較可靠的節點進行通信，從而大大減少了RREQ分組的轉發。