[发明专利]基于静止中继缓存节点的车辆容迟网络路由方法

权利要求书

1.基于静止中继缓存节点的车辆容迟网络路由方法，其面向网状路网环境，借助少量部署在路口或道路上的静止中继缓存节点的路径长度计算方法，主要包括：结合静止中继缓存节点的辅助图构造方法、结合该辅助图的最短路径求解方法，在此基础上，实现路口环境下的高效分组转发，具体包括一种车辆发起的路口转发方法、一种静止中继缓存节点发起的转发方法和一种车辆发起的路段转发方法，从而提升车辆容迟网络的分组投递成功率、降低分组投递延迟，其特征在于：

·网络中“存储-携带-转发”传输模式和无线多跳传输方式并存，即，车辆相遇时，可以通过DSRC/802.11p短距离无线通信方式本地直接交互数据，当两车之间存在连通的无线多跳路径时，可以通过无线多跳传输方式来转交数据；

· 交通路网包括路口和道路，两个相邻路口之间的道路也称一条街道或一个路段；

·网络中部署着少量静止中继缓存节点，可以部署在路口处，也可以部署在道路旁边，这类节点可以暂存车辆发送过来的数据分组，并在未来转交给其它车辆；

· 对于静止中继缓存节点部署在街道旁边的情况，如果一条街道上部署了多个静止中继缓存节点，则仅考虑其中一个，并将该街道切分为两个路段，而将该静止中继缓存节点所在位置视为一个路口；

结合静止中继缓存节点的辅助图构造方法如下：

在新构造的图中，每个顶点代表原地图上的一个路口，每条边代表原地图上两个相邻路口之间的路段，每条边的权重是该路段的几何长度、或该路段上的分组投递延迟，在新构建的图中，对于一个节点x，如果其对应路口存在静止中继缓存节点，则添加一条到该节点自身的负权边，该边的代价记为c_x，c_x小于0，c_x的值取决于该节点在地图中的位置、经过该节点所在位置的车流强度及其转向分布、以及图中其它边的权重；

结合所述辅助图的最短路径求解方法，求解任意两点之间的最短路径长度，求解过程中，每条负权边最多只允许用一次；

对于一个路口x，其相邻路口集合记做NbrIntSec，对于每个相邻路口Nbr_x_y，Nbr_x_y属于集合NbrIntSec，根据构建的所述辅助图，计算路口x经过相邻路口Nbr_x_y到达一个分组pkt目的地的最短距离，一条路径的距离是该路径上路段的权重之和，在所有的相邻路口中，达到分组pkt目的地距离最小的邻接路口记做x_pkt*；

车辆发起的路口转发方法如下：

当一个车辆到达一个路口x时，对于该车辆所持有的一个分组pkt，首先根据最短距离计算方法，计算从路口x经其每一个相邻路口到达分组pkt目的地的距离值，根据路口x是否有静止中继缓存节点，依次采取如下操作：

1)如果当前车辆将驶向路口x_pkt*，则继续持有该分组；

2)根据所述的距离计算方法，针对当前路口的每一车辆，结合其将通过的邻接路口，计算每一车辆到达分组pkt目的地的最短距离，即：从当前路口到相关邻接路口所对应边的代价与从该邻接路口到分组pkt目的地的最短距离代价之和，并从所有车辆中选择端到端路径长度最短的一个，并将其驶向的相邻路口记做x_pkt’；

3)如果当前路口没有静止中继缓存节点，且如果当前车辆即将驶向路口x_pkt’，则继续持有该分组，否则，将该分组转交给当前路口中驶向路口x_pkt’的车辆；

4)如果当前路口有静止中继缓存节点，则结合驶向各个优于路口x_pkt’的相邻路口的车流强度信息，以及每个这样的路口所导致的到达分组pkt目的地的最短距离与驶向路口x_pkt’导致的最短距离之间的差值，求解在不增长端到端距离的条件下，存在优于驶向路口x_pkt’的车辆的联合到达概率；

5)如果该概率高于某一给定阈值，则将分组pkt转发给当前路口的静止中继节点，并将在该中继节点的建议等待时间设定为最佳路口x_pkt*与当前最佳路口x_pkt’导致的到达分组目的地的距离差对应的时长，否则，如果当前车辆即将驶向路口x_pkt’，则继续持有该分组，否则，将该分组交给当前路口中驶向路口x_pkt’的车辆；

静止中继缓存节点发起的转发方法如下：

对于静止中继缓存节点持有的一个分组pkt，当当前路口新驶入一台车辆时，根据当前路口中的车辆中，到达该分组目的地的最佳相邻路口x_pkt’，如果该分组在当前缓存节点的剩余缓存等待时间内，存在优于驶向路口x_pkt’的车辆的概率，高于给定阈值，则继续本地缓存，否则将分组转发送给驶向x_pkt’路口的车辆；

车辆发起的路段转发方法如下：

在车辆沿路段前进过程中，分组持有车辆将分组转交给更靠近下一路口的车辆，这一逐跳过程将一直持续下去，直到满足下述条件之一：1)该车辆遇到一个在局部范围内没有更靠近下一路口的车辆，这种情况下，该车辆将携带分组继续前进，直到进入下一路口或遇到一个更靠近下一路口的车辆；2) 分组通过单跳或多跳转发，进入下一路口；上述两种情况执行后下，车辆将进入路口转发模式。