[发明专利]车载自组织网络中基于链路感知的稳定成簇路由方法

说明书

技术领域

本发明属于车载自组织网络技术领域，涉及一种车载自组织网络中基于链路感知的稳定成簇路由方法。

背景技术

车载自组织网络(VANET)是移动ad hoc的一种，但由于车载自组织网的车辆节点移动速度较快、网络拓扑变化非常频繁等特点，使车载网的路由层不仅要面临传统移动自组网所面对的问题，还必须克服其自身特性所产生的缺陷，因此车载自组网中路由协议的设计是研究工作中的一大挑战。

目前，车载网中使用的路由协议根据不同的方式可以进行不同的分类。按照网络逻辑结构的不同可分为平面路由和分层路由即分簇路由。分簇路由协议通过分簇方法将网络中的节点划分为逻辑上独立的簇，将拓扑变化的影响控制在小范围内，减少了网络负载，便于对网络进行管理，适用于大规模网络。因此成为了当前重点研究的技术。成簇方法是分簇路由的关键，好的成簇方法可以延长簇头持续时间，提高传输的投递率，减少路由的跳数，从而减少丢包。

现有分簇方法中很多只考虑节点的单一参数如ID、速度、距离、节点度等参量，有些加权分簇方法也只是将几个简单的参量进行加权，近些年提出的Affinity Propagation聚类方法，它根据N个数据点之间的相似度进行聚类。现有的Affinity Propagation聚类方法是基于节点间距离的，当节点的节点度差别较大时，选取节点度较小的节点为簇头增加了簇头的个数，簇头持续时间较短，需要频繁的更新簇头，从而增加了分组投递的跳数和时延，降低了投递率，增加了路由开销。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车载自组织网络中基于链路感知的稳定成簇路由方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明首先提供了一种车载自组织网络中基于链路感知的稳定成簇方法，包括以下步骤：节点通过GPS及周期性的hello报文获取车辆节点的位置、速度、方向、节点类型等信息；根据获取的节点位置、速度信息确定节点与邻居节点间的相似度；根据预测模型来预测某邻居节点在未来时刻与节点保持邻居关系的概率，根据该节点的节点度来确定该节点的亲密度；根据节点的方向和速度来确定节点与其邻居之间的连接度；将节点间的相似度、亲密度、连接度加权获取节点的优先级P，并选取优先级最高的节点作为簇头；簇头向其簇内节点广播lead函数，宣告自己成为簇头，簇内节点根据自己的位置和收到lead函数的个数确定自己是簇内节点还是网关节点，并向簇头回复。

进一步，所述根据获取的节点位置、速度信息确定节点与邻居节点间的相似度S，具体包括：根据节点i的当前位置X_i及其速度信息，预测节点1时间t之后的位置X_i′；节点i通过周期性的hello报文获取邻居节点j₀、j₁...j_n-1的当前位置和速度信息，预测邻居节点时间t之后的位置X_j′；节点i根据下述公式计算与邻节点间的相似度：

s(i,j)=-(||Xi-Xj||+||Xi′-Xj′||).]]>