[发明专利]一种基于细胞吸引子选择模型的车辆间视频传输路由算法

说明书

本申请提供一种基于细胞吸引子选择机制的车辆间视频传输路由算法。该方法包括生成数据包，基于理想解法TOPSIS构建候选节点集，基于细胞吸引子选择模型选择下一跳节点。该算法能够综合考虑车辆的运动性能和通信性能，并且高效实时的反馈机制能大大提高路由对高速变化的车联网状态的自适应性，从而提升车联网中视频传输的效率和性能。

技术领域

本发明涉及车联网通信技术领域，尤其涉及一种基于细胞吸引子选择模型的车辆间视频传输路由算法。

背景技术

随着通信技术和计算机技术的发展，车联网(InternetofVehicles，IoVs)近年来发展迅速。车辆自组织网络(Vehicle Ad Hoc Networks，VANETs)作为车联网的重要组成部分，已成为通信和交通领域的研究热点之一。VANETs中文本消息的传输实现了多种功能，如协同避撞、车道变换辅助、交通事故信息广播等。然而如今越来越多的司机不满足于仅仅基于文本消息的应用，他们更倾向于基于视频的生动的应用，例如获得实时的交通警示视频、远程访问道路视频以及车辆之间的视频共享。因此，车联网中的车辆间视频传输方法成为当今交通领域和通信领域的研究热点。

在车联网中，源节点通常远离目的节点，且在数据传输过程中存在许多中间节点。因此，多跳路由协议的性能直接影响到数据传输的效率和质量。VANETs作为一种特殊的移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Networks，MANETs)，由于车辆的快速移动，VANETs较普通的MANETs具有更高的动态变化性。此外，当交通密度较低时，VANETs并不是每时每刻都处于完全连接状态。由于VANETs的高动态性、连接频繁断开性以及承载数据量海量性，MANETs中一些依赖于维护端到端传输路径的路由协议在无法适用于VANETs。此外，车联网中每个车辆的状态不同，其位置、速度和携带数据包数量都会对传输性能产生影响。因此，VANETs中的一些仅依靠车辆位置信息选择下一跳节点的路由协议并不适用于车联网中的视频传输。

因此，如何找到一种适用于车联网中的视频传输的路由协议已成了急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种基于细胞吸引子选择模型(Cellular AttractorSelection Model，CASM)的车辆间视频传输路由算法。该算法能够综合考虑车辆的运动性能和通信性能，并且高效实时的反馈机制能大大提高路由对高速变化的车联网状态的自适应性，从而提升车联网中车辆间视频传输的效率和性能。VANETs与细胞所处的环境有一定程度的相似性，例如两者都处于高速变化的状态、VANETs中的路由算法及环境中的细胞都需要根据外界的变化改变自身的状态从而适应该变化等。本发明将当前节点及通信范围内的邻居节点集视为一个细胞，邻居节点集中不同车辆被选中为下一跳节点的状态被视为细胞中不同信使RNA(mRNA)的表达情况。通过上述过程，本发明将车联网中视频传输路由协议的下一跳节点选择规则映射到细胞吸引子选择模型中，借助细胞对环境变化的高度自适应性来提高车联网中视频传输算法的性能。

本申请是通过如下技术方案实现的：

一种基于细胞吸引子选择模型的车辆间视频传输路由算法，其特征在于，该方法包括：

步骤1，生成数据包，所生成的数据包包括视频需求数据包VDDP和视频数据包VDP两种；

步骤2，基于理想解法TOPSIS构建候选节点集；

步骤3，基于细胞吸引子选择模型选择下一跳节点。

进一步的，所述视频需求数据包VDDP的生成流程包括如下步骤：

步骤1001，设置数据包格式DPT、VDDP包头VDDP.H以及路由信息RI；

步骤1002，设置控制命令CC；

步骤1003，发送数据包，完成视频需求数据包VDDP的生成；