[发明专利]一种基于车辆移动信息分簇的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于车载无线通信领域，尤其是涉及一种基于车辆移动信息分簇的实现方法。

背景技术

车载网络是移动自组织网络在道路交通领域的一种特殊应用，是智能交通系统中最核心 技术之一。由于全球汽车行业与自组织网络技术的快速发展，车载网络已经成为一个研究的 热点。分簇结构是车载网络中的关键技术，它的优劣对无线自组织网络的性能有着直接的影 响。

现有技术中公开了GerlaM,TsaiJTC的文献“Multicluster,mobile,multimediaradio network(多簇，移动，多媒体广播网络)”，讲述了分簇网络的设计观念、主要思想、网络结 构以及分簇网络的优势，并给出了具体的分簇算法。但是，该算法中的簇头可能在较长时间 下处在簇头的状态下，使得簇头的更换率比较低，缺乏公平性。

现有技术中公开了ChiangCC，WuHK，LiuW，etal的文献“Routinginclustered multihop,mobilewirelessnetworkswithfadingchannel(具有衰落信道的多跳无线网 络中的路由)”是在GerlaM,TsaiJTC基础上，提出一种最小簇变化的分簇算法，通过结 合网络中节点的序号与节点度来选择簇头，增加簇头存活的时间，提高了簇的稳定性。

现有技术中公开了SivavakeesarS,PavlouG的文献中“Aprediction-basedclustering algorithmtoachievequalityofserviceinmultihopadhocnetworks(在自组织网络 中一种获得服务质量的基于位置预测的分簇算法)”中将网络分为虚拟簇，通过计算节点离开 虚拟簇的概率来选取簇头。由于被选为簇头的相对移动性最小，因此该算法能够有效的降低 簇头的更改率，使簇保持良好的稳定性。但是，该算法没有考虑到节点移动性的问题，如果 网络中节点的快速逸动也会使簇结构发生变化，降低簇的稳定性。

现有技术中公开了AlmalagMS,WeigleMC的文献中“Usingtrafficflowforcluster formationinvehicularad-hocnetworks(在车载网络中基于车道的分簇算法)”，该算法 利用车辆节点配备的导航获取车道信息，通过计算每个车道占全部车道的比例，簇头节点从 最高比例的车道中选取的概率大。该算法在一定程度上增加了簇头的存活时间，保持了簇的 稳定性。但是，如果在车道比例小的车道中的车辆节点更多的时候，反而增大改变簇头的概 率变大，造成簇的不稳定性，而且，该算法没有对影响算法的参数做出归一标准化处理，降 低了簇头选择的准确性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述不足，提供一种基于车辆移动信息分簇的 实现方法。

本发明包括如下步骤：

第一步、车辆节点的初始化

1.1)车载网络中的车辆节点在初始阶段的状态均为未定状态；

1.2)网络中的全部车辆节点在初始时都有一个唯一的ID、与实时的速度信息和车辆的 移动信息；

在步骤1.2)中，所述车辆的移动信息包括直行、左拐和右拐等。

第二步、簇头的初始化选择

2.1)网络中的所有车辆节点周期性向周边一跳邻居车辆节点广播“HELLO”消息；

2.2)在收集了邻居车辆节点的消息后，统计车辆节点在下一个路口各个转向的车辆的数 目并计算所在转向的周围一跳邻居节点的平均速度；

2.3)在车辆最多数量的那个转向中选择速度最接近平均速度的车辆节点作为初始簇头；

2.4)如果存在不同的车辆节点的方向与速度一样，那么选取ID较小的节点作为簇头；

2.5)分簇网络形成之后，由于车辆节点高度移动，导致车辆节点不断发送更新信息，并 计算所在转向的周围一跳邻居节点的平均速度，在车辆最多数量的那个转向中选择速度最接 近平均速度的车辆节点选为最优簇头；如果存在不同的车辆节点的方向与速度一样，那么选 取ID较小的节点作为簇头；

第三步、车辆节点的加入

3.1)当一个处于未定状态的车辆节点移动到某个簇的通信范围内，接收到簇头广播的消 息后，发送“HELLO”消息申请加入该簇；