[發明專利]一種基于邊緣計算策略的分簇AODV路由方法

有效

• 申請號: 202010570066.X
• 申請日: 2020-06-21
• 公開（公告）號: CN111741448B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 張德干;張捷;張婷;樸銘杰;龔倡樂;王法玉
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H04W4/46
• 分類號: H04W4/46;H04W40/02;H04W40/10;H04W40/32;H04W84/18;H04L45/00;H04L45/122
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

一種基于邊緣計算策略的分簇AODV路由方法。本方法相比于傳統的移動自組織網絡，由于車輛節點的高速移動的特殊性，在鏈路穩定性及網絡拓撲控制開銷上有了更高的挑戰。本發明方法在傳統的AODV路由協議中，綜合考慮車輛節點能量，車輛行駛速度的信息，對以最小跳數為基礎的AODV路由協議進行優化，并結合車對車以及車對路的通信模式，通過在路邊單元RSU中添加邊緣服務器，使用分層分簇的方法，即簇內車輛節點使用V2V通信模式，簇間車輛節點使用V2V與V2R相結合的通信模式來進行路由的選擇。該方法在高速移動車輛自組織網絡中提高了路由的先擇效率，降低了鏈路因高速移動而導致斷開重新建立鏈接帶來的網絡拓撲控制開銷。

【技術領域】

本發明屬于物聯網領域，具體涉及一種基于邊緣計算策略的分簇AODV路由方法。

【背景技術】

在移動自組織網絡的普及以及車輛迅速發展的情景下，智能交通的建設已成為了大勢所趨，也衍生出了以車輛自組織網絡為代表的移動物聯網。車聯網是一種按照所給定的通信協議和數據交互的標準，從而實現車輛通過一種比較智能的方式與周圍進行通信的智能車輛互聯網絡。對于傳統的車輛技術而言，在車聯網中，現代通信與網絡技術的融合顯得格外的重要，車聯網環境下智能汽車的使用給智能交通帶來了很大便利，例如提供智能車輛的控制，交通管理以及交互式的應用，都需要相應的計算單元以及通信技術作為支撐。由于車輛數量大、分布廣，如果將所有的服務計算都放置于云端進行，會消耗大量的計算資源。

相比于傳統的移動自組織網絡，由于車輛節點的高速移動，車輛自組織網絡具有更高的網絡拓撲，節點之間的連接也更加不穩定。這些特征給車輛自組網的設計帶來了很多的挑戰，其中路由協議的設計對于VANETs中數據的高效傳輸至關重要。按需驅動路由協議，是在移動自組織網絡中根據需要來構建路由，因此具有無中心、自組織、多跳路由以及動態路由的特點。協議要求僅當在有通信需求的情況下，才進行路由的建立，而不需要對所有的節點進行維護，因此間接的增加了網絡的壽命。總的來說，按需驅動路由協議，可以更便捷地達到移動自組織網中關于動態、帶寬、消耗等約束條件，是路由協議未來的發展的方向。典型的按需路由協議有AODV,DSR,TORA等。

移動邊緣計算可以將小規模數據中心，即微云部署在靠近網絡邊緣的節點，比如基站、無線接入點等，以此為鄰近區域的移動用戶提供計算服務，以此來減輕網絡中心的擁塞壓力，節省通信消耗。將移動邊緣計算與車聯網相結合，能提供具備本地特色的高質量的服務。

在密集的車聯網環境下，車輛與車輛間的距離很短，假設每個RSU都配置了移動邊緣計算服務器，并且每輛車都可以進行通信，將邊緣計算作為云計算的補充，使車輛能夠將計算任務卸載到網絡邊緣成為了可能，降低了網絡數據傳輸量，減少了網絡擁塞的可能性，將云計算推向無線電接入網絡的邊緣，在靠近車載終端的地方提供計算服務。但是，由于車輛的高速移動，實現車輛和服務器之間的可靠通信仍然是一個挑戰。

【發明內容】

本發明目的是解決單純的使用V2R或者V2V模式進行車載通信時，會產生大量的資源消耗的問題。提出一種基于邊緣計算策略的分簇AODV路由方法。在數據傳輸中，考慮到車輛的密集程度以及車輛的高速移動，本發明添加了分層分簇的方法，對車載通信模式進行選擇，并對傳統的AODV路由協議進行優化，通過車輛的速度預測節點鏈路的保持時間，綜合考慮概率不確定性，結合節點的能量消耗，最終選擇出一條合適的鏈路進行通信。

本發明的技術方案

一種基于邊緣計算策略的分簇AODV路由方法，該方法主要包括如下步驟：

第1、基本原理的描述；

第1.1、建立道路模型；