[发明专利]一种结合位置与通信范围预测的V2V路由方法

说明书

一种结合位置与通信范围预测的V2V路由方法，源节点提出向目的节点的路由请求，源节点开始统计通信范围内所有节点的信息；源节点通过计算预测通信范围，对比位置预测结果，将预测通信范围内所有节点的角度、速度、下一时刻位置信息，更新可持续通信权重信息。将权重最大的节点选取为下一跳节点；若一跳路由失败，则根据预测通信范围之内的权重排序，选取次大的节点作为下一跳节点，直到路由成功；直到全部路由完成。本发明中整个可持续通信权重不仅考虑了当前状态下，通信节点和源节点相对位置角度和速度对可持续通信的影响，还考虑了一定时间间隔后，将它们相加可以一定程度上减小由于位置预测的不准确，路由失败的几率。

技术领域

本发明属于车辆间通信的路由方法，涉及一种结合位置与通信范围预测的车辆间通信的路由方法，通过引入车辆位置以及状态特征，使用神经网络算法对历史数据进行训练，对车辆实时采集的数据进行下一步的位置预测，之后通过信道感知及干扰分量感知计算通信覆盖范围，将其与位置预测结果进行对比，可为路由算法选择肯定在通信覆盖范围内的下一跳节点，增强转发链路的可靠性，实现车辆间通信的路由。

背景技术

随着全球汽车数量的不断增长，传统的交通模式早己无法满足人们的需求，提升车辆安全性和道路交通有效性愈加受到关注。作为下一代智能交通的核心，车联网的研宄动机就是提供交通安全问题的统一解决方案，构建一个提升交通效率的统一解决平台。

作为智能交通系统的重要组成部分，车联网是物联网技术于交通领域的应用。利用先进的通信技术，车联网将车载设备(On Board Unit,OBU)和路边设备(Road SideUnit,RSU)结合，提供车车通信(Vehicle-to-Vehicle Communication,V2V)、车路通信(Vehicle-to-RSU Communication,V2R)、路路通信(RSU-to-RSU Communication,R2R)和混合通信模式，实现针对不同用户需求的应用服务。

正因如此广阔的应用前景和商业价值，车联网技术自诞生以来一直受到各国政府、产业界和学术界的广泛关注。围绕着这一领域，各国、各界开展了众多相关研究项目，如美国的CAMP/VSC-2、日本的ITS-Safety 2010、欧洲的SAFESPOT等。同时国际标准化组织也在积极制定车联网相关的标准，如IEEE 802.11p标准的开发。而我国亦非常重视智能交通相关技术的发展，智能交通相关领域的研究一直是国家经济和社会发展计划纲要中的重点研究方向。然而，作为智能交通的重要组成部分，车联网在国内的真正得以推广要归功于2010年上海世博会上通用汽车公司的短片――对2030年交通的展望，至此车联网的概念正式为大众所熟知。自2010年来，国家启动了多项车联网相关的“863”课题，如“车辆多传感器集成关键技术研究”、“基于ad hoc的车辆通信系统关键技术研究”、“车辆无线通信系统中的关键技术研究”等，以及十多项国家自然科学基金项目。国内多所高校亦开始启动车联网方面的相关研究，对于车联网中高服务质量(Quality of Service,QoS)保证的通信协议、移动模型、网络连通性分析等方面进行了系统的研究，为车联网技术的发展和推广起到了积极的巨大推进作用。近两年来，各国政府，尤其是美国政府在2014年针对车联网的一系列动作，包括推行Natinal Highway Traffic Safety Administration(NHTSA)计划和下拨1亿美金的款项用于验证短距离车载通信技术性能等动作法，更是激发了车联网相关技术的第二次研究热潮。

相比于其他的无线自组网络，车联网除了拥有着短距离、自组织、低带宽的特点，还具有如下特点：

(1)快速变化的网络拓扑

车联网的网络拓扑结构会随着车辆的快速运动而迅速的变化。根据801.11p规范，每辆车的最大无线传输范围为1000米(有效范围400米)。在传输范围内的两辆车之间可以建立通信链路，而如果两车之间距离超过该范围，则通信链路将断开。如果两辆车速度相差较大，或者按照相反方向移动，网络中的连通性可能会迅速变化。在车联网中，作为通信节点的车辆频繁地进出网络，将导致拓扑结构的高度动态变化。