[發明專利]車載網絡中基于道路拓撲結構的地理信息路由方法

有效

• 申請號: 201710217303.2
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN107105389B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 朱琦;賁挹坤
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W4/40
• 分類號: H04W4/40;H04W4/46;H04W40/02;H04W40/20;H04W40/24;H04W84/18;H04L12/721
• 代理公司: 江蘇海越律師事務所 32402
• 代理人: 唐小紅

本發明公開了車載網絡中基于道路拓撲結構的地理信息路由方法。本發明方法結合已有的MAC層接入協議，使用無競爭的信道接入和路由選擇，排除了位于空洞內的下一跳節點，確定了兩跳內的傳輸目標節點，結合業務信道的接入情況定義了下一跳節點路由判據；結合路口節點的特性，提出了一種改進的邊緣傳輸模式，減少了長時間保持邊緣傳輸模式造成的傳輸性能下降。本發明以提高每次路由選擇的有效性為目的，盡量減少了低效轉發的產生，從而降低了平均端到端時延，減少了丟包率。

技術領域

本發明設計了一種車載網絡中基于道路拓撲結構的地理信息路由方法，屬于通信技術領域。

背景技術

車載自組織網絡(VANET)作為移動自組織網絡(MANET)的一個研究方向，在智能交通系統(ITS)中有著重要的應用。VANET將車輛節點與道路基礎設施作為網絡節點，主要實現車輛間通信(V2V，Vehicle-to-Vehicle Communication)和車輛與路邊設施之間的通信(V2I，Vehicle-to-Infrastructure Communication)，構成了實時通信的移動網絡，提高了交通的安全性和管理效率，同時也為車輛駕駛提供了更多的服務。由于車輛的高移動型，VANET具有網絡拓撲頻繁變化的特性，一般的MANET協議在VANET場景下，容易產生網絡中斷，高時延，高丟包率等問題，無法滿足VANET的需求。所以VANET的協議設計成為了解決這些問題的研究熱點。

車載網絡城市場景中，因為建筑物的遮擋，車輛節點間數據的傳輸需要按照道路結構的拓撲來進行發送，傳統基于地理信息的路由的性能受到影響。在路由選擇時將道路拓撲結構與地理位置信息結合，可以更有效的使用無線信道資源，具有廣泛的研究與應用前景。

發明內容

技術問題：本發明所要解決的技術問題在于克服傳統路由在VANET中的缺點，提供一種考慮到實際傳輸中的傳輸成功率和節點的業務轉發能力的路由方法，減少無效的轉發次數，提高有限網絡資源的利用率。

本發明具體采用以下技術方案解決上述技術問題。

技術方案：本發明旨在提供車載網絡中基于道路拓撲結構的地理信息路由方法。該方法包括：

a.確定兩跳內可行節點集合：集合N₁(X)表示節點X一跳內的所有鄰居節點，節點Y_i∈N₁(X)表示N₁(X)中的第i個節點，集合N₂(X)表示節點X一跳內的所有鄰居節點和節點X兩跳內的鄰居節點Z_j，節點Z_j∈N₂(X)表示N₂(X)中的第j個節點。節點X在控制信道上從N₁(X)的節點中獲取N₂(X)中節點的位置信息和一跳鄰居節點個數P_r(Z_j)，根據位置信息計算N₂(X)中所有節點之間鄰居關系，對于X節點兩跳內的鄰居節點Z_j，計算P_c(Z_j)表示節點Z_j在集合N₂(X)中一跳鄰居節點的個數。節點X兩跳內可行節點集合其中表示節點Z_j到目標節點D的距離，d_X,D表示節點X到目標節點D的距離。

b.選出兩跳內的目標節點：定義路口節點集合C，路口節點是位于十字路口可以向四個方向發送數據的節點。節點X為數據流S→D上的節點，找出節點J滿足如果節點J與節點X在同一路段上或者節點J與節點X中間有一個節點是路口節點，則當節點J與節點X是同一個節點時開始邊緣傳輸模式，當節點J與節點X不是同一個節點時，節點J為節點X兩跳內的目標節點，否則找出集合L(X)＝{Z∈M(X)，Z∈C}表示節點X兩跳內可行的路口節點的集合，找出節點J滿足則當節點J與節點X是同一個節點時開始邊緣傳輸模式，當節點J與節點X不是同一個節點時節點J為節點X兩跳內的目標節點。