[发明专利]基于节点传输能力的车载散发聚焦路由协议方法

摘要

本发明提出一种基于节点传输能力的散发聚焦路由协议方法，包括多副本散发阶段和单副本聚焦阶段。多副本散发阶段是指当节点拥有某个消息的多个副本时，通过散发消息副本到网络中寻找可能的路径，本方法通过对车辆速度、相遇节点的变化率和剩余缓存大小等因素来衡量节点对消息的传输能力，根据传输能力大小成比例地分配消息散发任务；单副本聚焦阶段是指当节点拥有某个消息的一个副本时，允许节点将唯一消息副本转发给传输能力比自身更高的中集节点，以节点传输能力作为比较条件控制消息的转发。本方法设计缓存管理策略，是采用投递消息确认机制来及时清除冗余消息，结合消息剩余生存时间和可复制副本数为消息分配优先级来确定消息的发送顺序。

主权项

1.一种基于节点传输能力的车载散发聚焦路由协议方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1：节点相遇阶段；每个车辆节点维护一个历史相遇节点集合，当遇到一个新节点时，将该新节点的ID和相遇时间加入历史相遇节点集合中，如果两节点在短时间内再次相遇，则更新相遇时间，如果车辆节点在指定时间长度内未与新节点相遇，则将对应记录从集合中删除；车辆节点周期性地对比当前周期起始时刻与当前时刻的集合，计算相遇节点的变化率；步骤2：连接建立阶段；当节点N_i确定与另一个节点N_j建立连接后，节点首先将已投递消息概要向量DMSV和消息摘要向量MSV发送给对方；节点N_j收到N_i发给自己的DMSV后，根据其信息更新自己维护的DMSV，同时删除自己缓存中的已被成功投递的消息；根据N_i发送的MSV与自己的MSV做逻辑与运算，判断哪些消息是节点N_i携带而自身没有的，N_j将这些信息和自己的DMSV封装在Request消息中发给节点N_i，向节点N_i请求消息发送；步骤3：Request消息处理阶段；节点N_i收到Request消息后，向节点N_j逐一发送请求的消息，包含以下几种情况的处理：a)如果节点N_j是消息m的目的节点，节点N_i将消息发送给节点N_j，然后将其从自己的缓存中删除，同时更新DMSV；b)如果节点N_j不是消息m的目的节点，同时消息m当前的副本数大于1，则执行步骤4散发阶段的操作；c)如果节点N_j不是消息m的目的节点，同时消息m当前副本数等于1，则执行步骤5聚焦阶段的操作；步骤4：消息副本散发阶段；节点N_i计算自己和对方节点的综合传输能力，再根据综合传输能力计算需要散发和保留的副本数，将消息m副本发送给节点N_j，同时修改自己携带的消息m的副本数，按优先级重新加入缓存中；步骤5：消息聚焦阶段；节点N_i计算自己和对方节点的综合传输能力，再判断消息转发条件是否满足，如果满足，则向节点N_j转发消息，否则不予转发；每个节点引入一个综合传输能力函数，步骤4和步骤5所用到的节点综合传输能力是根据相遇时两节点的状态信息计算得到的，每个节点的综合传输能力考虑以下因素：相对传输能力值、针对各个要素的考量的调整因子；根据节点的相对传输能力和调整因子，可由下面两式分别计算得到两个节点的综合传输能力值：其中ω为调整因子，U为相对传输能力值；两个相遇节点N_i和N_j的相对传输能力计算考虑两个节点的速度大小、剩余缓存大小和相遇节点变化率三个影响因素，由下面两式计算可得节点N_i和N_j的相对传输能力值：其中，V为节点行驶速度大小，B为剩余缓存大小，H为相遇节点变化率，而α、β和γ分别为针对节点移动速度、剩余缓存大小和相遇节点变化率预设的加权系数并且α+β+γ＝1；步骤6：消息接收阶段；节点N_j逐一接收节点N_i发送过来的消息，如果收到的消息的目的节点是本身，则直接对消息进行处理并进行消息投递确认，不再将其放入缓存；否则在将消息放入缓存之前执行拥塞检测，包含以下两种情况的处理：a)缓存充足，节点N_j遍历缓存，计算消息的优先级，并将消息插入队列中的合适位置；b)缓存不足，节点N_j比较消息和缓存队尾消息的优先级；如果队尾消息优先级大于新到来的消息m，则直接丢弃消息m；如果队尾消息优先级较低，则丢弃队尾消息，重复执行b)步骤直至缓存充足，执行a)步骤。