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

摘要

本发明公开了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Dij；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。本发明利用已有的交通基础设施进行分群，实现高效的信息传输，采用蜂窝网络中越区切换的方法，提高群内成员通信的服务质量。

主权项

1.一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，所有群的群首之间构成一个骨干网络；所述的分群覆盖了整个道路网络中的所有道路，实现信息的无缝传输，将群之间重叠区域的大小降至最低；任意一个群的群内成员为源节点i，任意一个群的群内成员为源节点i的目的节点j，源节点i通过车载GPS设备及位置服务获取自己的位置坐标(x_i，y_i)及目的节点j的位置坐标(x_i，y_i)；设各个群的控制范围及群内成员的无线传输范围均为R，R即群内成员一跳范围；步骤二：源节点i获取自己与目的节点j的距离D_ij；$D_{\mathrm{ij}}=\sqrt{{(x_j-x_i)}^2+{(y_j-y_i)}^2}$源节点i判断目的节点j是否在自己一跳范围R内，如果D_ij≤R，则目的节点j在源节点i的一跳范围内，源节点i直接发送数据分组给目的节点j，否则进行步骤三；步骤三：源节点i将数据分组发送给群首X；通过越区切换方法，源节点i判断并选取自己的群首X，并将数据分组发送给群首X；数据分组头部带有目的节点j的位置坐标；步骤四：群首X确定目的节点j的群首Y；如果群首X成功接收数据分组获取目的节点j的位置坐标，则群首X获取目的节点j的位置坐标，群首X通过位置服务得到道路网络中所有群首的位置坐标，然后采用越区切换方法，判断并确定目的节点j的群首为Y；否则，返回步骤一，源节点i重新获取自己的位置坐标(x_i，y_i)及目的节点j的位置坐标(x_i，y_i)；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；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；如果群首Y成功接收数据分组获取目的节点j的位置坐标，则转入步骤六；否则返回步骤四；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；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，如果目的节点j成功接收数据分组，方法结束，否则，返回步骤四；步骤三、步骤四中所述的的越区切换方法具体为：群内成员即为车辆，通过计算自己与所有群首的距离得知自己相邻的两个群首的坐标，获取车辆速度向量与与其相邻的两个群首的方向向量的点积，通过点积的值来判断适合作为该车辆群首，车辆将选取该群首作为自己的群首并通过该群首发送或接收数据分组，具体为：(1)当车辆直行时：车辆a直行，车辆a当前群首为E，处于以E为群首的群内，简称群E，当车辆a即将运动到以群首F为群首的群内，简称群F；设定群首E和群首F的位置坐标分别为(x_E，y_E)和(x_F，y_F)，通过车载GPS设备及位置服务支持获取车辆a的位置坐标(x_a，y_a)，速度值v_a及其运动方向的单位向量判断车辆a是否在进行越区切换，车辆a与群首F的距离D_aF为：$D_{\mathrm{aF}}=\sqrt{{(x_a-x_F)}^2+{(y_a-y_F)}^2}$群首E到群首F的方向向量为：$\overrightarrow{\mathrm{EF}}=(x_F-x_E,y_F-y_E)$车辆a的速度向量为：$\overrightarrow{V_a}=v_a\overrightarrow{{\mathrm{dx}}_a}+v_a\overrightarrow{{\mathrm{dy}}_a}$得到车辆a速度向量与群首E到群首F方向向量的点积d_a为：$d_a=\overrightarrow{V_a}·\overrightarrow{\mathrm{EF}}$若d_a＞0且D_aF≤R，则车辆a在由群E向群F进行越区切换；车辆a选取群首F作为自己群首并通过群首F发送或接收数据分组；否则，选取群首E作为自己群首并通过群首E发送或接收数据分组；(2)当车辆转弯时：车辆b转弯，车辆b当前群首为G，处于以G为群首的群内，简称群G，当车辆b即将运动到以群首H为群首的群内，简称群H；同步骤(1)获取群首G的坐标为(x_G，y_G)、群首H的坐标为(x_H，y_H)、车辆b位置坐标(x_b，y_b)，速度值v_b及其运动方向的单位向量然后得到D_bH，及d_b，若d_b＞0且D_bH≤R，则可判断车辆b在由群G向群H进行越区切换，车辆b将选取群首H作为自己群首并通过群首H发送或接收数据分组；否则，选取群首G作为自己群首并通过群首G发送或接收数据分组。