[发明专利]一种车联网中基于节点效能的机会转发方法

说明书

本发明提供了一种车联网中基于节点效能的机会转发方法，包括以下步骤：步骤1，请求车辆节点s产生消息并需要将该消息转发至目的节点d；所述需转发消息所携带的消息副本数为N，请求车辆节点s将N_i个消息副本分配给候选节点i，i＝1,2,...,n，N_i≤N；其中，候选节点为请求车辆节点s的通信范围内的所有节点；步骤2，候选节点i将所接收到的N_i个消息副本转发至目的节点d。本发明对现有Spray and Wait路由机制进行改进，提高了消息转发的效率。

技术领域

本发明属于无线通信领域，具体涉及一种车联网中基于节点效能的机会转发方法。

背景技术

车联网(Vehicular Ad-hoc Networks,VANETs)是由移动自组织网络 (MANET)发展而来，可以在没有基础设施的情况下自主组织网络，并且以车辆作为网络节点，集成了Adhoc网络，无线和蜂窝通信技术的功能，其中DSRC(专用短程通信)的标准化使得车辆和路侧单元能够形成VANETs，是智能交通系统(ITS)的核心组成部分。该网络旨在交换相关交通服务信息，以提高道路交通系统的安全性和高效性，最终实现人、车、路、环境深度融合，提高交通出行效率。VANETs依靠无线短距离通信技术实现了多种通信模式，其中：(1)车与车通信(Vehicle-to-Vehicle Communication,V2V)；(2)车与路边单元(Vehicle-to-RSUCommunication, V2R)之间的通信；(3)路边单元与路边单元(RSU-to-RSU Communication,R2R)的通信；(4)V2X通信，即混合模式，由于交通环境的复杂性，为了更好地实现交数据服务信息共享，一般采用该混合模式。由于VANETs 的拓扑结构与道路布局、车辆节点运动、通信环境等因素密切相关，因此具体特征有：1)通信交通环境的复杂性：车辆节点方向的变化、车辆密度不均匀、建筑物等的影响需要更复杂的信息传播方式。2)网络拓扑具有高动态性与非均匀性：由于车辆移动速度较快、道路上车辆密度分布极不均匀，导致网络拓扑不断变化。3)节点的移动可预测性：车辆节点的移动受限于道路结构、交通法规、车辆密度、车流状况以及路段限速等因素的影响。综合考虑这些因素以及根据出行者的社会特征和历史轨迹信息，构建移动轨迹预测模型。4)交通信息的获取与处理能力较强：车载传感器设备的发展对于车载自组织网络路由获取交通信息提供了支持，其中GPS导航系统提供的定位数据、车辆速度检测仪提供的速度及方向等信息都可作为路由决策的重要依据。

针对不同交通场景和不同传输需求，目前主要的几种VANETs路由协议：1)基于地理位置信息的路由协议：通过GPS设备可以获取车辆节点自身、邻居和目的地的位置，以此为基础做出下一跳选择的路由判断。2)基于移动轨迹信息的路由算法：挖掘车辆的历史行驶轨迹或全球卫星导航 (GPS)系统，结合当前车辆的行驶路径、位置、速度、方向等信息便可以对车辆未来的行驶路径进行预测。3)基于洪泛控制的机会路由算法：通过复制拷贝的方式来增加同一份数据包的副本数量，并以洪泛的机制将数据包消息副本传递给尽可能多的节点。4)基于历史信息的机会转发算法：统计车辆节点的历史信息以及历史过程中数据包成功投递的概率的评估，有目的性地转发数据包到邻居节点。

通过对现有路由方法以及转发机制的分析，传统的路由算法没有考虑到转发节的有效性，以及忽视了中继节点的传递潜能、传输可靠性、节点自身资源利用情况等的不同而导致节点的差异性。盲目且均等的分发消息副本数量，该算法在可划分区域的网络中，消息的转发效率较低。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种车联网中基于节点效能的机会转发方法，解决现有技术消息转发效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种车联网中基于节点效能的机会转发方法，包括以下步骤：