[发明专利]一种基于路网和QOS模型的车载网GPSR协议改进方法

权利要求书

1.一种基于路网和QOS模型的车载网GPSR协议改进方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、利用道路和路口位置信息建立路网模型，在路网模型中源节点通过位置服务查询自身以及目的节点的坐标和所处路段属性，记录至分组包头数据域中；

S2、若目的节点在通信范围内，则直接转发；否则启用贪婪转发模式，并确定转发方向，分组包头数据域转发模式设置为0，并更新分组转发方向；

S3、转发过程中，计算当前节点与其邻域节点之间的链路有效带宽和通信链路生存时间，进而计算得到QOS属性数据对通信链路的服务质量进行衡量，并生成候选转发节点列表；

S4、若候选转发节点列表不为空，则依据分组包头数据域中的目的节点属性和分组转发方向继续贪婪转发；否则启用路由恢复策略中的携带转发机制；

S5、当数据分组陷入局部最优路口时，分组包头数据域转发模式设置为1，并启用周边恢复模式选择转发路段；

S6、当数据分组跨过局部最优路口时，重复执行步骤S2-S5，直到抵达目的节点；

该方法中的贪婪转发模式具体为：

如果r_S＝r_D，其中r_S、r_D表示源节点S、目的节点D所处的路段属性，则采用欧氏距离贪婪算法直接向目的节点D转发数据分组；

如果║v(x,y)-i(x,y)║≤d，其中v(x,y)为车辆节点，i(x,y)为路口节点，d为设置的距离阈值，此时认为分组已传播到路口，执行路段选择决策；

如果r_S≠r_D，且存在公共邻接节点，分为两种情况：当公共邻接节点唯一时，选择该路口方向转发；当公共邻接节点不唯一时，分别计算源节点S到两个公共邻接点节点再到目的节点D的曼哈顿距离，选择距离最短的路口方向转发；

如果r_S≠r_D，且不存在公共邻接节点，则选择与目的节点欧式距离最近的路口节点进行转发；

转发至新的路段后，分组按欧式贪婪算法转发到下一路口位置，并重复路段决策直至目的节点所在路段；

QOS属性数据的描述具体为：

将QoS路由问题定义为：给定网络G₁(V,E)，始发节点为S，寻找下一跳转发节点X，使得B_(S,X)≥B_min,t_SX≥t_min，式中B_min和t_min分别为链路有效带宽和通信链路生存时间的约束值，最终到达目的节点D；

其中，节点S和X之间的有效带宽计算公式为：

B_(S,X)＝W·log₂(1+SINR_SX)

通信链路生存时间t_SX计算公式为：

其中，B_(S,X)、SINR_SX、t_SX、Δv_SX、Δa_SX分别为始发节点和转发节点之间的有效带宽、信噪比、通信链路时间、速度差和加速度差，W为信号带宽，d₀为初始距离差。

2.根据权利要求1所述的基于路网和QOS模型的车载网GPSR协议改进方法，其特征在于，该方法中的周边恢复模式具体为：

当数据分组进入周边恢复模式时，其分组包头数据域中的分组转发模式Md、进入周边转发的路口竖向I_P首先被更新；然后以邻居节点X与目的节点D的连线开始逆时针查询，选择遇到的第一条路段r_i为下一转发路段进行转发；

进入周边恢复模式后，分组包头数据域中的当前转发面的第一个路口属性I₀被更新，当重复传输到包含该路口的路段时，丢弃数据分组以避免路由循环。

3.根据权利要求1所述的基于路网和QOS模型的车载网GPSR协议改进方法，其特征在于，该方法中的携带转发机制具体为：

当候选转发节点列表CFN为空时，携带转发机制自动触发，即数据分组被缓存一定时间，直到新的邻居节点出现或者超时后被丢弃。