[发明专利]一种用于车联网的路由优化系统及方法

摘要

一种用于车联网的路由优化系统，包括初始化设置模块、建立路由表模块、期望排序模块、建立链路模块和发送/接收数据包模块。以及一种用于车联网的路由优化方法，包括如下步骤：步骤1：各节点对本节点进行初始化设置；步骤2：各节点广播Hello消息并建立路由表；步骤3：各节点对路由表中的节点进行期望值计算并排序；步骤4、建立从源节点/中间节点到DCN节点的通信链路；步骤5、源节点/中间节点进入数据发送/接收过程；步骤6、重复以上步骤2至步骤5，直至数据包成功从源节点传递到目的节点。本发明综合考虑信号强度、时延、跳数、节点移动速度、数据传输方向等不同的情况下最优节点不同的优化路由选择，适用于车联网环境。

主权项

1.一种用于车联网的路由优化系统，其特征在于：所述路由优化系统包括初始化设置模块、建立路由表模块、期望排序模块、建立链路模块和发送/接收数据包模块；所述初始化设置模块，用于节点最大通信距离设置、发送功率设置、f值设置、k值设置；其中，f表示数据传输方向；f取值为{0，1}；k值为预设值，其值的大小可变；该值的取定主要与预定最佳通信节点有关；所述建立路由表模块，用于各节点周期性的广播/接收Hello消息，同时根据接收的Hello消息建立并维护路由表；所述期望排序模块，用于各节点根据路由表中的信息计算各直接通信节点的期望值，然后根据期望公式计算得出的各直接通信节点DCN节点的期望值大小，并对各DCN节点按期望值从大到小重新排序；过程如下：步骤3.1、各节点根据路由表中的信息，结合本节点设置的初始条件，依据期望公式依次计算各节点期望值；其中，期望公式如下：                                  （1）（1）式中：S为信源信号强度，N为DCN节点收到本节点信号的信号强度，L为信源最大通信距离，X为链路两节点之间的距离，Vs为源节点移动速度，V_N为DCN节点移动速度；（1）式中，S与N的关系式为：                                     （2）（2）式中，S为信源信号强度，N为DCN节点收到本节点信号的信号强度，β₀、β₁表示衰减系数，X为信源与DCN节点的距离；步骤3.2、其中，当数据传输方向与源节点移动速度方向相同时，f取0；当数据传输方向与源节点移动速度方向相反时，f取1；步骤3.3得出各节点期望值后，对路由表中各节点按照期望值大小从大到小重新排序；所述建立链路模块，用于当源节点/中间节点需要发送数据时，源节点/中间节点首先广播一条指向DCN节点的RREQ消息，然后等待接收DCN节点的路由请求回应消息；当DCN节点收到源节点/中间节点的RREQ消息时，DCN节点根据自身状态向源节点/中间节点回复一条指向源节点/中间节点的RREP消息以完成链路建立过程；所述发送/接收数据包模块，用于当链路建立完成后，源节点/中间节点开始向DCN节点发送数据包；DCN节点则开始接收数据包，同时DCN节点时刻监测链路状态。