[发明专利]一种在城市VANET中基于停车区域的蜘蛛网路由协议

说明书

本发明公开了一种在城市VANET中基于停车区域的蜘蛛网路由协议，步骤1：分别选取一个源道路交点和目标道路交点，构建一个四边形的蛛网模型区域，在模型区域内对基于停车区域的蛛网模型进行逐层构建，选择最佳传输路径；步骤2：根据停车区域位置固定的特点，将整个网络中具有通信能力的节点分为两种类型，固定节点和移动节点，并且将其分为固定节点模式和移动节点模式两种模式；在选择好传输路径后，利用多模式贪婪算法沿着该路径进行数据转发；步骤3：当数据包到达当前车辆转发节点时，根据其不同的优先级将其置入不同的消息队列中，并动态地进行调整，对紧急数据包快速处理。本发明将停车区域与蜘蛛网模型进行结合，进而构建新的基于停车区域的蜘蛛网传输模型，对数据包的传输时延和数据包的投递率方面均有明显提升。

技术领域

本发明涉及一种车载自组网(VANET)技术领域，特别涉及一种涉及车辆自组织网络的路由协议实现方法。

背景技术

车辆自组织网络(VANET)使车辆能够相互通信，并建立一个以车辆作为网络节点的大型网络，通过车辆对车辆(V2V)和车辆对路边单元(V2R)提供的实时通信来实现道路安全、交通效率和信息服务三大应用。然而，由于高速的移动性和动态的网络拓扑结构，各类应用程序产生的数据可能导致网络阻塞、数据包的丢失和端到端延迟。尤其当交通事故、道路损坏和道路建设此类紧急事件发生时，必须保证此类紧急数据在其有效生命周期内，以最小的延迟可靠地传输到目的地。因此，如何保证VANET中的紧急数据快速可靠地传输是一个非常具有挑战性的任务。

目前越来越多的车辆装有车载单元(OBU)可进行车对车通信(V2V)，然而在夜间和车辆稀疏地区的情况下，整个网络的连通性随着车辆的减少而降低，单纯的依靠车对车通信(V2V)并不能保证可靠传输，虽然通过车对路边单元(V2R)通信可以改善这种情况，但目前任受限于路边单元(RSU)的部署策略和昂贵的部署成本。随着全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的发展，有研究人员提出了基于地理信息的协议。将电子地图与GPS数据相结合来选择传输路径，以此来保证服务质量(QoS)。然而当发生交通阻塞时，随着数据包的增多，其传输延迟也会随之增大。此外现有的调度机制并未对紧急数据包进行优先处理，所以无法对大规模VANET中的紧急数据进行高效处理。如期刊“Mobility-aware ant colonyoptimization routing for vehicular as hoc networks”与“A Spider-Web-LikeTransmission Mechanism for Emergency Data in Vehicular Ad Hoc Networks”针对VANET提出了蚁群优化(ACO)、类蛛网传输机制(TMED)的生物启发算法，然而在车辆稀疏地区，网络连通性变差，这类生物启发算法无法保证高数据包投递率和低传输时延。研究人员对城市中闲置的停放车辆进行了研究，如期刊“Pva in vanets:Stopped cars are notsilent”通过将大量停放的车辆可以作为中继节点进行数据传输或转发，改善网络连通性。

如何保证城市VANET中紧急数据的传输问题，是本发明亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提出一种在城市VANET中基于停车区域的蜘蛛网路由协议，针对城市VANET中紧急数据，将停车区域与蜘蛛网模型进行结合，进而构建新的基于停车区域的蜘蛛网传输模型，实现了在数据包的传输时延和数据包的投递率上均有明显提升的基于停车区域的蜘蛛网路由协议。

本发明的一种在城市VANET中基于停车区域的蜘蛛网路由协议，该协议的实现流程包括以下步骤：