[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)的交通感知路由方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810068387.2
• 申請(qǐng)日: 2018-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN108391249B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙祥模;王潤(rùn)民;王淼;徐志剛;李驍馳;李東武;劉丁貝;鄧曉峰;尚旭明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W4/46
• 分類號(hào): H04W4/46;H04W40/22;H04L29/08;G08G1/01
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 黃小梧

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)的交通感知路由方法，數(shù)據(jù)包通過在節(jié)點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)發(fā)從起始點(diǎn)傳播至目的點(diǎn)，其中數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)包括交叉口處的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)和直路段內(nèi)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，在交叉口處轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)需根據(jù)數(shù)據(jù)收集包在交叉口處廣播的每個(gè)路段的路況信息選擇交叉口路段。本發(fā)明避免了鏈路不穩(wěn)定，傳輸延遲大問題，并解決了地理路由中局部最優(yōu)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車聯(lián)網(wǎng)通信領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)的交通感知路由方法。

背景技術(shù)

目前，如何設(shè)計(jì)出在車聯(lián)網(wǎng)中性能優(yōu)良的路由協(xié)議已經(jīng)成為車聯(lián)網(wǎng)及智能汽車領(lǐng)域的熱門研究課題。在車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad hoc

Network,VANETs)中，每個(gè)具備無線通信性能的車輛都是一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)和路邊基站共同協(xié)作可以實(shí)現(xiàn)交通信息的實(shí)時(shí)采集和共享。眾多的VANETs路由協(xié)議是從自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad-hoc Network，MANET)的協(xié)議過度而來，但是這些路由方法沒有考慮車載網(wǎng)絡(luò)不同于自組織網(wǎng)絡(luò)的一些特殊特性。

為了使空間上相互分離的車輛能夠進(jìn)行通信，VANETs采用多跳通信進(jìn)行數(shù)據(jù)包傳輸。車輛的高速移動(dòng)會(huì)引起車輛密度和車輛間通信穩(wěn)定性的高頻變化。這種節(jié)點(diǎn)高速動(dòng)態(tài)變化、道路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多變、節(jié)點(diǎn)密度分布不均、無線傳輸間歇性中斷等特點(diǎn)使得早期的自組織網(wǎng)絡(luò)中的路由方法不能很好地適用于VANETs。早期路由方法一般分為兩類：基于拓?fù)涞穆酚珊突谖恢玫穆酚?地理路由)。基于拓?fù)涞穆酚桑鏏ODV、DSR，它們?cè)诠?jié)點(diǎn)數(shù)目較大并且節(jié)點(diǎn)高速動(dòng)態(tài)變化的情況下會(huì)產(chǎn)生很大的路由開銷和維護(hù)。而地理路由協(xié)議基于車輛位置以一種動(dòng)態(tài)的方式傳輸數(shù)據(jù)包，能夠在頻繁的拓?fù)渥兓h(huán)境中保證路由的可靠性，但是現(xiàn)存地理路由協(xié)議多數(shù)都是基于車輛位置，沒有考慮網(wǎng)絡(luò)和交通狀態(tài)，這可能導(dǎo)致鏈路中斷頻繁，丟包率高，局部最優(yōu)等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)的交通感知路由方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中鏈路中斷頻繁、丟包率高的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)的交通感知路由方法，數(shù)據(jù)包從起始節(jié)點(diǎn)開始依次通過多個(gè)單元頭車之間的轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點(diǎn)；

設(shè)連接任意相鄰兩個(gè)交叉口的道路的路段，每個(gè)路段被分割為多個(gè)路段單元，每個(gè)路段單元包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，單元頭車為每個(gè)路段單元中最靠近單元中心的節(jié)點(diǎn)；

數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)包括交叉口處的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)和直路段內(nèi)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)；

所述數(shù)據(jù)包通過路段中每個(gè)路段單元中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)路段單元中的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)為單元頭車且每次數(shù)據(jù)包在節(jié)點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)發(fā)距離均小于等于r；

其中，f是頻率，F(xiàn)SPL為路徑損耗，λ為波長(zhǎng)，d為通信距離，K為系數(shù)，G_t為發(fā)射天線增益，R_r為接收天線增益，M為損耗因子；

交叉口處的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，包括：攜帶數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)根據(jù)路況信息選擇出交叉口處的下一路段，找到下一路段中與交叉口相連接的下一路段單元，然后在下一路段單元中選擇下一跳節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述攜帶數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)根據(jù)路況信息選擇出下一路段，包括：

計(jì)算與交叉口連接的所有路段的路段分?jǐn)?shù)RoadScore，選擇路段分?jǐn)?shù)RoadScore最高的路段作為下一路段；

其中，RoadScore＝α₁*RS+α₂*PD，α₁為路段狀態(tài)權(quán)重因子，α₂為距離權(quán)重因子；

RS為路段狀態(tài)，RS＝β₁*N_avg+β₂*RNC；