[發明專利]一種車載自組織網絡中基于主動鏈路狀態感知的機會路由方法

有效

• 申請號: 201310499578.1
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103546937B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 陳前斌;符媛柯;劉杰;唐倫
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/24
• 代理公司: 重慶華科專利事務所50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明涉及車載無線網絡技術領域，提出一種機會路由中的鏈路狀態主動感知的機制，并給出一種路段鏈路重連概率的計算方法。?

背景技術

車載自組織網絡(Vehicular?Ad?Hoc?Networks，車載自組織網絡)是由車載單元和路邊設施組成，通過無線數據傳遞與蜂窩網、Wi-Fi及陸地移動無線設備連接,再通過公共網路送到移動管理中心的特殊專用網絡架構。它是移動自組織網絡（Mobile?Ad-hoc?Networks,MANET）的一個特殊范疇，具有高速動態變化的拓撲、受道路拓撲和障礙物限制、節點快速移動、密度分布不均、無線傳輸間歇性中斷和陰影效應等特點。目前車輛都配備有GPS，通過信標消息交互獲得一跳傳輸范圍內鄰居的位置、速度、方向和目的等信息，選擇最優鄰居來轉發數據包。?

車載自組織網絡中基于地理的延時容忍網絡（Delay?Tolerant?Networks,DTN）和機會路由常與全球衛星定位系統GPS和電子地圖相結合，目前已經成為研究熱點，具有挑戰性和機遇。?

機會路由通常用節點到目的的最短路期望傳輸計數（Expected?Transmission?Count，ETX）值、跳數或地理距離作為計算優先級的指標篩選最佳節點。如果沒有這樣的節點，將攜帶轉發尋找更好的機會。它的核心是尋找一個候選轉發節點集，再選擇優先級高的節點轉發。車載自組織網絡中典型的地理機會路由有GPSR、GPCR、MORCD、TO-GO、GeOpps、GeoDTN+等。?

車載自組織網絡中機會路由協議的目的如何獲取實時準確的鏈路狀態信息。有助于提高路由協議端到端的可靠性和及時性。而車載自組織網絡中現有路由方法鏈路感知方案多由源節點或路口節點發出，不僅被動且浪費有限資源，且導航系統或路邊設施的歷史統計數據不能反映實時鏈路狀態，造成較大時延和開銷。?

發明內容

本發明提出一種車載自組織網絡中基于主動鏈路狀態感知的機會路由方法?（即機會路由協議DARP（Disconnection?Alerts?Routing?Protocol），用于解決提高端到端通信的可靠性，減少機會路由獲取鏈路狀態信息的時延和開銷。?

所述方法主要包括以下步驟：?

步驟1：確定路段中的節點的四種狀態；?

步驟2：DA（Disconnection?Alerts斷開警告）機制主動感知鏈路斷開，發送BAP（Border?node?Alerts?Packet邊界節點警告包）報文；?

步驟3：路口IN更新鏈路狀態，廣播IN_BAP（Intersection?Node_BAP路口節點BAP）；?

步驟4：重連概率（RP，Re-connection?Probability，）值的計算；?

步驟5：選擇最大路段上的節點執行貪婪轉發。?

以下是對每一個步驟的詳細說明：?

步驟1：車載自組織網絡中所有車輛都裝備了GPS及當前區域的電子地圖，車載自組織網絡中節點通過周期性的HELLO報文交互建立鄰居列表，獲取一跳范圍內鄰居的地理位置，根據自己和鄰居的位置關系，判定自身的節點類型：路口節點（Intersection?Node，IN）、前后都有鄰居的隊列節點（Party?Node，PN）、只有一邊有鄰居的邊界節點（Border?Node，BN）、前后都沒有鄰居的孤立節點（Isolated?Node，SN）。?

步驟2：DA機制檢測到節點的狀態置為邊界節點BN時，即刻生成一個警告當前路段斷開的BAP報文發送給路口IN，當IN節點接收到一個BAP報文時，立即更新本地路口與相鄰路口的連接狀態C_ij，取值范圍0-1，然后丟棄該BAP。IN按HELLO消息周期性檢查本地鏈路狀態表，如果在一個周期的時間內沒有收到BAP報文，則默認該條鏈路是完全連接的C_ij[0]=1。另外，若路口節點IN周期性檢測自己的鄰居列表在I_a方向沒有鄰居節點時，更新ab鏈路為非連接狀態C_ij[0]=0。?