[发明专利]基于802.11的感知传输质量保障链路稳定路由方法和车载自组织网络

说明书

本发明属于车载自组织技术领域，公开了一种基于802.11感知传输质量保障链路稳定路由方法，采用“传输质量”的指标评估多跳路由的性能，反映链路的位置对于网络的影响，同时也考虑了数据的传输开销和投递率；通过建立车间距离的G/G/1模型，预测车间的连通时间；结合传输质量和网络连通度模型，提出了高速道路车载环境下基于传输质量感知链路稳定性的路由协议；通过结合链路质量和路由连通时间模型，该路由协议可以有效保障高速道路上多跳传输。

技术领域

本发明属于车载自组织技术领域，尤其涉及一种基于802.11感知传输质量保障链路稳定路由方法。

背景技术

车载自组织网络(VANETs)由于在加强道路安全、保障行驶便利等方面的潜力吸引了越来越多的注意力。不同于其他的自组织网络，车载自组织网络有其自身独有的特点，比如，节点的快速移动，拓扑的动态变化。这些特点容易造成网络的频繁中断，导致链路的不稳定。因此，设计一个稳健的路由协议以确保信息的有效传输是一个极其有挑战的任务。到现在为止，已经有很多路由机制被提出来应对这些挑战。PBR[V.Namboodiri and L.Gao，Prediction-based routing for vehicular ad hoc networks，IEEE Transactions onVehicular Technology，vol.56，pp.2332-2345，2007]是针对移动网关设计的路由协议。它利用高速道路上车辆的移动预测模型来计算节点之间的连通时间。通过该模型，在已有的路由失效之前就可以提前创建一个可替代的路径。但是，它没有考虑节点之间信息传输的一些参数，例如，投递率，时延等。EG-RAODV[M.H. Eiza and Q.Ni，An evolving graph-based reliable routing scheme for VANETs， Vehicular Technology，IEEETransactions on，vol.62，pp.1493-1504，2013]采用演化图理论建立了高速场景下车间的通信模型。该模型在刻画动态拓扑的演化特征以及决定稳定路由方面发挥着重要的作用。然而，它不能反映车间通信的特性，比如，信号衰落，信道竞争，隐藏终端等。另外一个提升多跳传输稳定性的方法是利用“任播”机制。基于该机制，LLA[J.Rak，LLA:A New AnypathRouting Scheme Providing Long Path Lifetime in VANETs，CommunicationsLetters，IEEE，vol.18，pp.281-284，2014]提出了链路开销的指标。该指标结合了数据投递率以及链路稳定性的水平来反映链路的性能。然后，源节点和目的节点之间的“任播”路由可以通过LLA算法建立。不过，每个节点需要借助beacon的交互获知其他节点的信息，同时还需要经过LLA算法得到自己到目的节点的权值。这对于大规模的场景或者紧急信息的情况会提出较大的挑战。

综上所述，现有技术存在的问题是：考虑到车载网络中，节点的快速移动，拓扑的频繁变化，设计一个稳健的路由协议是一个非常有挑战的任务。虽然到现在为止，已经有很多协议被提出来保障信息的有效传输。但是，这些协议依然存在一些问题，比如，它们不能全面的去反映节点的移动特性、链路的传输特征、信道的复杂环境以及路由内部的链路位置的影响。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于802.11感知传输质量保障链路稳定路由方法。

本发明是这样实现的，一种基于802.11感知传输质量保障链路稳定路由方法，所述基于802.11感知传输质量保障链路稳定路由方法采用链路传输质量的指标评估多跳路由的性能；建立车间距离的G/G/1模型，预测车间的连通时间；

所述链路传输质量表示为当数据成功传输时，所需要的平均链路开销：

其中LPDR_n表示数据投递率，即一个数据成功传输至目的节点的概率：