[发明专利]一种车载自组织网络环境下基于越区切换的分群路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车载自组织网络环境下基于越区切换的分群路由方法，属于车载自组织网络的路由技术领域。

背景技术

车载自组织网络是一种特殊类型的移动自组织网络，是专门用于车辆间、车辆与路边节点间的无线通信的网络。作为“智能交通系统”的组成部分，以及移动自组织网络的一种具体应用，车载自组织网络相关技术越来越得到学术和工业领域的重视。相对于一般的移动自组织网络，车载自组织网络具有以下特点：(1)车辆节点移动速度快，网络拓扑变化快，路径寿命短；(2)车辆节点的分布受道路局限；(3)车辆节点的移动受到道路设施和驾驶者行为的影响；(4)具有比较丰富的外部辅助信息支持，例如，使用GPS可以获取节点的位置信息等。路由方法作为车载自组织网络的一项关键技术，是非常重要的。设计高效的路由方法以保证信息传输的高效及可靠性是车载自组织网络研究领域的一个热点问题。

移动自组织网络下有很多经典的路由方法，由于并不是专门针对车载自组织网络特点所设计，其中多数方法无法在车载自组织网络环境中取得较好的性能。为了使一些经典的移动自组织网络路由方法更适合于车载自组织网络，近年来研究者们提出了一些改进的方法。包括改进的表驱动的路由方法、改进的按需路由方法以及改进的基于地理位置的路由方法。同时，研究者们也提出了一些专用于车载自组织网络的路由方法。以上这些方法虽然考虑了车载自组织网络的特点，但都是基于传统路由方法思想的，不能很好地解决节点高速运动以及障碍物阻挡等引发的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有路由方法的不足，充分考虑车载自组织网络特点，提出一种车载自组织网络环境下基于越区切换的分群路由方法。

本发明的一种车载自组织网络环境下基于越区切换的分群路由方法，包括以下几个步骤：

步骤一：以城市场景中已有的交通基础设施作为群首，将道路网络分成多个群；

步骤二：源节点i获取自己与目的节点j的距离D_ij；

步骤三：源节点i将数据分组发送给群首X；

步骤四：群首X确定目的节点j的群首Y；

步骤五：源节点i所在群的群首X通过骨干网络将数据分组发送给目的节点j所在群的群首Y；

步骤六：目的节点j所在群的群首Y将数据分组直接发送给自己群内的目的节点j。

本发明的优点在于：

本发明通过充分考虑城市场景下车载自组织网络的特点，以已有交通基础设施为群首将网络进行分群，所有群的群首之间构成一个骨干网络，在群内和群间采用不同的通信方式。这种分群方式覆盖了整个网络中的所有道路，实现了信息的无缝传输。针对群与群之间的重叠覆盖问题，在分组投递率、端到端时延及路由开销方面均具有较好的性能，能够更好地适应节点密度和网络拓扑动态变化，较好地减轻了车载自组织网络中节点快速运动以及障碍物阻挡等因素对车辆通信造成的不利影响。

由于车载自组织网络中节点具有高动态性，造成通信链路的频繁中断，本发明充分利用已有的交通基础设施进行分群，有助于实现高效的信息传输。由于无线通信的开放性，不可避免地造成群与群之间的重叠覆盖，本发明采用了蜂窝网络中越区切换的方法，可以提高群内成员通信的服务质量。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明步骤一中的分群及越区切换示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种车载自组织网络环境下基于越区切换的分群路由方法，流程如图1所示，包括以下几个步骤：

步骤一：以城市场景中已有的交通基础设施作为群首，将道路网络分成多个群；

以城市场景中已有的交通基础设施作为群首，将道路网络分成多个群，每个群中有两种节点：群内成员和群首，如图2所示，图中a、b为群内成员，E，F，G，H为群首，所有群的群首之间构成一个骨干网络。

本发明中的分群覆盖了整个道路网络中的所有道路，实现了信息的无缝传输，将群之间重叠区域的大小降至最低。如图1所示的分群方式，在覆盖整个道路网络中的所有道路的同时，不同群的控制范围会产生一定程度的重叠，如图中阴影区域所示。计算可知，重叠区域仅占整个道路范围的约28.5％，信号干扰区域较小。