[发明专利]基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播方法

权利要求书

1.一种基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播方法，其特征在于：以每个车辆作为广播中的节点，通过车辆自身的定位传感器检测获得的定位位置作为节点的位置信息，通过车辆上安装的无线通信设备进行节点之间的广播通信；在道路上的各个车辆在行驶过程中，采用基于实时成功广播率和距离的方式进行节点之间的广播通信：源节点i开始向周围的邻居节点发送广播分组；网络中任一节点j接收到广播分组后，判断是否继续转发，转发时根据实时成功广播率和距离计算转发概率，按转发概率发送广播分组；并且，网络中的每个节点均设置广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表，在任意两个节点相互广播通信过程中实时更新广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表；

网络中的每个节点均设置广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表，其中广播分组收发记录表含有广播分组已接收记录、已广播记录和已成功广播记录；按照包括以下方面的基于实时成功广播率和距离的方式进行广播通信：

(1)节点转发

以车载自组织网络中任一节点i作为产生广播分组的源节点，源节点产生广播分组后，首先在节点i的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，为该条目设置超时时间T_iu，添加该广播分组已接收记录，节点i获取当前节点的位置(x_i,y_i)，然后将源节点i的IP地址、广播分组序列号、广播目的IP地址、当前节点i的IP地址和位置信息封装在广播分组头部中，然后以广播的方式向自身周围的节点发送广播分组，接收到广播分组的节点判断是否再向自身周围的节点转发广播分组，直至所有节点不需要再转发该广播分组；

(2)接收广播分组

任一节点j接收一个广播分组，若是第一次接收该广播分组，则在节点j的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，设置超时时间T_ju，并在该条目下记录该广播分组已接收；

(3)发送广播分组

任一节点j接收并处理了一个广播分组后，如果需要转发，则在发送该广播分组前，将源节点i的IP地址、广播分组序列号、广播目的IP地址、当前节点j的IP地址和位置信息写入广播分组头部，发送广播分组；然后在节点j的广播分组收发记录表中的该广播分组条目下记录该广播分组已广播，在节点j的已发送广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间

(4)任一节点j接收到广播分组后处理转发

若节点j从节点k接收到一个广播分组后，节点k即为节点j的邻居节点，依次判断节点j是否位于节点k的后方、是否是第一次收到该广播分组、是否是节点自身已转发过的广播分组、是否是已成功转发的广播分组然后做出对应处理：

或者因节点j位于节点k的前方或并行行驶而直接丢弃该广播分组；

或者计算节点j的实时成功广播率和节点j与节点k的距离，根据实时成功广播率和距离计算节点j的转发概率，按转发概率转发广播分组；

或者因已接收过，但是没有广播而丢弃该广播分组；

或者在已成功广播分组记录表中添加该广播分组已成功广播的记录；

或者因已成功广播过该广播分组而丢弃该广播分组；

(5)任一节点j的广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表中的每个条目均设置超时时间，分别为T_ju、采取以下方式删除广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表中的超时条目：

若广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表或已成功广播分组记录表中的某个条目对应的超时时间T_ju、计时到，则将广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表或已成功广播分组记录表中对应的超时条目删除；

按转发概率发送广播分组，具体为：

S1、计算当前节点的实时成功广播率采用以下公式计算：

对于节点j，节点j的实时成功广播率计算公式为：

其中，S_j为已成功广播分组记录表中的记录数，M_j为已发送广播分组记录表中的记录数；

S2、计算当前节点与上一跳节点的距离采用以下公式计算：

对于节点j，节点j与上一跳节点k的距离d_jk计算公式为：

其中，(x_j,y_j)表示当前节点j的位置坐标，(x_k,y_k)表示上一跳节点k的位置坐标；

S3、然后，计算当前节点的转发概率：

对于节点j，转发概率P_j计算公式为：

其中，R是车辆节点的无线覆盖范围半径；α为权重系数，0≤α≤1；

S4、节点j以转发概率P_j发送广播分组具体为：

节点j利用随机函数产生一个在0-1范围内均匀分布的随机数σ，若σP_j，则节点j直接丢弃该广播分组；否则，节点j发送该广播分组。