一种基于地理位置的车联网机会路由方法

摘要

本发明公开了一种基于地理位置的车联网机会路由方法；包括根据车辆节点周围的邻居节点数选择不同的转发策略，若邻居节点数较多，则选择贪婪转发策略减少副本的扩散和网络资源的浪费；若邻居节点数较少，则选择二分发机制扩散传输，提高消息的投递率。在选择中继节点时，根据节点的地理位置、转发历史、速度信息计算出每个车辆候选节点的转发权重，权重最大的作为最佳的中继节点。本发明针对不同的实时环境选择不同的转发策略，并且根据权重计算公式计算出最佳的中继节点，在邻居节点数较多时，能够降低时延，减少网络开销；在邻居节点数较少时，能够提高消息的投递率，同时由于邻居节点数较少，二分发机制扩散传输策略不会对网络资源造成压力。

主权项

一种基于地理位置的车联网机会路由方法，其特征在于包括如下步骤：(1)当车辆节点发起通信或者需要转发消息时，先对实时的道路环境做出判断，通过车辆节点向周围广播的信息获取周围的邻居节点数，并获取邻居节点的位置、转发历史和速度信息；根据城市车辆行驶安全距离为100m，在一跳传输距离为500m的情况下，双向行驶道路的车辆密集阈值M规定为500/100*2＝20；如果车辆节点A周围的邻居节点数达到了阈值20，车辆节点的转发策略选择贪婪转发；如果车辆节点A周围的邻居节点数没有达到阈值20，车辆节点A转发策略选择二分发机制扩散传输；(2)进入贪婪转发时，候选节点要根据权重计算公式(1)计算其权重W：W＝n₁×Distance+n₂×Angle+n₃×History+n₄×Velocity   (1)其中Distance为本地节点与候选节点的相对距离，其计算公式如下：Angel为角度因子，计算公式如下：History为历史信用值，初始值为0，每成功转发一次则增加0.1，最大值为1；Velocity为表示候选节点的行驶速度与车辆额定最大速度的比值，靠近目的节点为正，远离目的节点则为负；计算每个候选节点权重W时，规定每一个因素所占的比重大小比较为Distance>Velocity>Angel>History，同时n₁+n₂+n₃+n₄＝1，参数设置为n₁＝0.4，n₂＝0.3，n₃＝0.2，n₄＝0.1；发起通信的源节点向目的节点发送消息，此时要计算候选节点A和候选节点B的权重，选择其中一个作为中继节点进行转发；假设候选节点A与目的节点的距离为d1，夹角为α，历史信用值为h1，行驶速度为v1；假设候选节点B与目的节点的距离为d2，夹角为β，历史信用值为h2，行驶速度为v2；若此时额定最大速度为v_m，源节点与目的节点的距离为d，那么此时候选节点A权重W1和候选节点B权重W2分别为：$W1=n_1\times \frac{d1}{d}+n_2\times f\left(\alpha \right)+n_3\times h1+n_4\times \frac{v1}{v_m}---\left(4\right)$$W2=n_1\times \frac{d2}{d}+n_2\times f\left(\beta \right)+n_3\times h2+n_4\times \frac{v2}{v_m}---\left(5\right)$若W1大于W2，则选择候选节点A作为中继节点进行转发消息；若W1小于W2，则选择候选节点B作为中继节点进行转发消息；若W1等于W2，则随机选择候选节点A或候选节点B作为中继节点进行转发消息；实际通信中，计算包括本地节点在内的所有车辆候选节点，若本地节点具有最大的权重，则把消息存储起来直到遇到下一个权重更大的车辆节点；(3)进入二分发机制扩散传输时，根据公式(4)和公式(5)计算每一个候选节点的权重，然后选择权重最大的2个候选节点进行转发，如果本地节点一直处在稀疏区域，则每次转发都选择权重最大的2个候选节点，直到网络中副本的数量达到阈值20，此时则自动转为贪婪转发；(4)目的节点接收到来自源节点的消息后，则广播确认消息，携带该消息副本的车辆节点接收到确认消息后立刻丢弃该消息副本，不再进行转发。