[发明专利]基于GPSR协议的路由优化方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于GPSR协议的路由优化方法及装置，其中的方法包括：根据相邻节点分类算法确定起始节点的同向相邻节点列表(步骤S110)；对同向相邻节点列表中的节点划分贪婪转发区域和周边转发区域(步骤S120)；在贪婪转发区域内是否存在同向相邻节点列表中的节点时，根据贪婪算法从贪婪转发区域内确定一个偏离目的节点角度最小的节点作为起始节点的下一跳节点(步骤S130)；重复步骤S110～S130，直到目的节点为止。利用上述本发明能够提升路由选择的速率，降低节点数据分组的发送时延，以及保证数据分组发送的成功率；再者，能够增大快速定位到达目的节点的路由的概率，同时能够确定出路由的最优路径。

技术领域

本发明涉及车载网络数据传输技术领域，更为具体地，涉及一种基于GPSR协议的路由优化方法及装置。

背景技术

随着全球汽车保有量的上升、道路拥堵状况的加剧以及交通事故的频繁发生，提升道路安全的技术和措施越来越多，其中，网络技术的高速发展使得车间网络应运而生。车间网络是将道路上的车辆加入网络，通过车辆间的相互通信，从而感知周围车辆的存在及运行状态，并据此预防潜在的危险。

在车间网络中，车辆作为车间网络的各个节点，由于车辆具有高速移动的特性，因此车间网络也是一个节点快速移动、网络拓扑变化频繁的网络。由于作为节点的车辆移动速度快，使车间网络拓扑时刻发生变化，因此，在车间网络中，如何快速定位节点成为一个重要的研究方向。在定位节点的耗时中，路由查找是占用时长最多的环节，因此，如何快速确定区最优路径成为快速定位节点的关键因素。在自组网的路由协议中，基于位置的路由协议由于比较适应车间网络的特点，在车间网络中成为应用的主流。

在基于位置的路由协议中，最具代表性的是GPSR协议(贪婪周边无状态路由，Greedy Perimeter Stateless Routing)，相较于其它的路由协议来说，GPSR协议是一种无状态的路由，需要车间网络中的节点定期通报自己的位置信息，每个节点将相邻节点的位置信息保存在相邻节点列表中，节点在发送数据前不寻找路由，不保存路由表，直接根据自己、相邻节点以及目的节点的位置信息制定数据转发决策，因此，GPSR协议更加适合拓扑变化快的车间网络。

但在车间网络中，GPSR协议存在以下问题：

第一，GPSR协议是根据当前节点的相邻节点列表选择一跳范围内的最优节点作为数据传输的下一跳节点，GPSR协议只考虑节点的距离，而没有考虑节点的走向问题，如果选择的下一跳节点相对于当前节点是相向而行的，则选择的下一跳节点将会很快移出当前节点的通信范围，造成通信失效。

第二，在根据GPSR协议进行贪婪转发时考虑的是节点间的距离，只有比自身到目的节点更近的中间节点才有资格进行贪婪转发，这种策略可能会造成某些符合条件的中间节点不能进行贪婪转发，导致不能快速定位到达目的节点的区最优路径。

第三，在根据GPSR协议进行周边转发时采用右手法则进行数据转发，简单的按照右手法则进行数据转发可能会造成所选择的路径不是最短的路径，在车载环境中，链路的节点数越多则链路稳定性相对越差，降低了节点间的连通率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于GPSR协议的路由优化方法及装置，以解决GPSR协议在车间网络中适用性不强、连通率不高的问题。

本发明提供基于GPSR协议的路由优化方法，包括：

S110：根据相邻节点分类算法确定起始节点的同向相邻节点列表；

S120：对同向相邻节点列表中的节点划分贪婪转发区域和周边转发区域；

S130：在贪婪转发区域内存在同向相邻节点列表中的节点时，根据贪婪算法从贪婪转发区域内确定一个偏离目的节点角度最小的节点作为起始节点的下一跳节点；

S140：重复步骤S110～S130，直到目的节点为止。