[发明专利]适于车联网基于分簇结构的快速稳定路由方法及装置

说明书

本发明提供一种适于车联网基于分簇结构的快速稳定路由方法及装置，应用在根据道路地理布局信息和车辆运行动态所建立的通信网络中，所述通信网络用于使预设范围内的任意车辆间进行数据传输；该方法，包括：向预设网关节点发送路由查询RF报文；确定所述预设网关节点的路由表中包含目的节点时，接收所述预设网关节点发送的路由反馈RR报文，所述RR报文包含有源节点到目的节点的目标路由路径；根据所述目标路由路径，向所述目的节点发送数据包。本发明能够避免贪婪算法引起的局部最优问题，降低车辆节点间数据传输的时延。

技术领域

本发明涉及车载自组织网络技术领域，尤其涉及一种适于车联网基于分簇结构的快速稳定路由方法及装置。

背景技术

车载自组织网络(Vehicular Ad-hoc network,VANET)是一种快速移动宽带多跳无线网络，用于实现移动过程中车辆之间(vehicle to vehicle,V2V)、车辆与路边基础设施之间(vehicle to infrastructure,V2I)的通信，同时为车辆提供多种应用。由于VANET中的车辆节点移动速度非常快，导致通信链路的生存周期比较短，并且车辆不断地加入和离开网络，使得网络的拓扑结构也不断发生变化。因此，为了满足VANET的通信要求，需要设计适用于 VANET特性的路由解决方案。

现有的VANET的路由解决方案中，一般采用贪婪算法来创建路由路径。其中，最常采用的决策手段就是：每当车辆节点到达一个十字路口的时，就执行一次贪婪算法以完成一次路径选择。

但是，采用贪婪算法来创建路由路径与所选择小范围内的决策指标(速度、位子、方向等)关联性较强，因此往往会引发局部最优的问题。即当车辆节点行驶到没有其他连接的分段道路时，它就需要进行携带和转发过程，而这个过程会增加传输时延，影响VANET的通信质量。

发明内容

本发明提供一种适于车联网基于分簇结构的快速稳定路由方法及装置，以避免车联网中的局部最优问题，降低数据传输的时延。

第一方面，本发明提供一种适于车联网基于分簇结构的快速稳定路由方法，应用在根据道路地理布局信息和车辆运行动态所建立的通信网络中，所述通信网络用于使预设范围内的任意车辆间进行数据传输；其中，在预设范围内行驶的车辆构成所述通信网络中的车辆节点，且每个车辆节点对应不同的身份状态，所述身份状态包括：网关节点、本地协调器、簇首、簇成员；所述方法，包括：

向预设网关节点发送路由查询RF报文，所述RF报文包括：源节点身份信息ID、目的节点身份信息ID、目的节点的位置信息；其中，源节点是指发送RF报文的车辆节点，目的节点是指RF报文需要到达的车辆节点；预设网关节点是指与所述源节点相邻且距离最近的十字路口对应的网关节点；

确定所述预设网关节点的路由表中包含目的节点时，接收所述预设网关节点发送的路由反馈RR报文，所述RR报文包含有源节点到目的节点的目标路由路径；

根据所述目标路由路径，向所述目的节点发送数据包。

可选地，在向预设网关节点发送路由查询RF报文之后，还包括：

在确定所述预设网关节点的路由表中未包含目的节点时，通过所述预设网关节点向当前预设网关节点所属的本地协调器转发所述RF报文；

若所述本地协调器的路由表中包含目的节点时，接收所述本地协调器发送的路由反馈RR报文，所述RR报文包含有源节点到目的节点的目标路由路径；

若所述本地协调器的路由表中未包含目的节点时，通过当前预设网关节点所属本地协调器将所述RF报文转发至相邻的本地协调器，直至从相邻本地协调器的路由表中找到目的节点的路由路径，并接收所述相邻的本地协调器发送的路由反馈RR报文。