[发明专利]一种基于模糊逻辑优化策略的车辆自组网络路由方法

说明书

一种基于模糊逻辑优化策略的车辆自组网络路由方法(Geographic Routing methodbased on Velocity,Angle and Density,GRVAD)，属于物联网领域，本方法主要为了解决GPSR的邻居节点位置获取滞后、路由判据单一等问题，考虑把节点间的相对速度、当前节点与邻居节点和目的节点连线的夹角、邻居节点的节点密度作为模糊逻辑的输入，并采用无迹卡尔曼滤波预测邻居节点的位置，获取更准确的邻居节点位置信息。仿真结果表明，该路由方法弥补了GPSR方法的一些不足，合理的兼顾了数据包递交率和端到端时延，更加符合车辆自组织网的通信要求。

【技术领域】

本发明属于物联网领域，具体涉及一种基于模糊逻辑优化策略的车辆自组网络路由新方法。

【背景技术】

在现代智能交通系统中，车联网在减少交通拥堵，减少交通事故以及提供各种实时便捷服务方面发挥着重要作用。但是，它们都需要超可靠的低延迟通信，这对于当前的车联网应用是一个巨大的挑战。由于端到端架构的高度耦合，传统的网络中的路由方法很难满足异构车辆场景中的各种紧急需求。另一方面，MEC(Mobile Edge Computing，移动边缘计算)将云计算平台从核心网络迁移到移动访问网络的边缘，移动用户可以在本地访问大量的计算和存储资源，这有效地避免了核心网络的拥塞。MEC能够克服传统云计算的缺点，并满足高带宽和低延迟的一些应用需求。因此在边缘计算的应用场景下，研究车辆自组织网络中的路由方法十分有前景。

现代的车辆上一般配备GPS等多种传感器，因此要获取车辆自身的位置、速度等信息是较为容易的，这就使得经典的基于地理位置的贪婪周边无状态路由(GreedyPerimeter Stateless Routing，GPSR)可以在此应用。该方法使用贪婪转发作为路由决策，每一跳都尽可能的接近目的节点，当转发出现路由空洞时，就采用周边转发，该方法依据直接邻节点进行下一跳选择，不需维护和存储路由表。但GPSR方法的下一跳节点通常位于通信范围的边界处，当车辆快速移动时，通信链路很可能发生断裂导致数据不能成功传输；并且由于车辆快速移动，邻居节点的位置信息可能更新不及时导致邻居节点的位置信息与实际位置出现偏差。

【发明内容】

本发明的目的主要为了解决GPSR的邻居节点位置获取滞后、路由判据单一等问题，提供一种基于模糊逻辑优化策略的车辆自组网络路由方法。本发明考虑把节点间的相对速度、当前转发节点与邻居节点和目的节点连线的夹角角度、邻居节点的节点密度作为模糊逻辑的输入，并采用无迹卡尔曼滤波预测邻居节点的位置，获取更准确的邻居节点位置信息。仿真结果表明，该路由方法弥补了GPSR方法的一些不足，合理的兼顾了数据包递交率和端到端时延，更加符合车辆自组织网的通信要求。

本发明提供的一种基于模糊逻辑优化策略的车辆自组网络路由方法(GeographicRouting methodbased on Velocity,Angle and Density，GRVAD)，主要包括如下步骤：

第1、系统模型构建与邻居节点位置预测：

第1.1、系统模型构建；拟定的系统模型分为两种：

有规则路线上的车辆移动场景，这种场景发生在一个有双向车道的十字路口道路中的车辆模拟正常城市道路的行驶状态，存在变道、转向、掉头的行为，每辆车都能够在固定的通信范围R内与其他车辆进行通信,所述的R表示信号传输半径；

无规则路线上的车辆移动场景，这种场景发生在没有严格的交通管制的地区道路上，车辆存在大量的无规则行驶行为，包括插队和逆行，道路中以及十字路口处的道路状况十分混乱，车辆行驶轨迹毫无规律，这种情况在实际情况中也时有发生，因此也很具有研究意义，这也体现了车辆自组织网络的复杂性；