[发明专利]基于分布式拥塞控制策略的车联网跨层机会路由方法

摘要

本发明公开一种基于分布式拥塞控制策略的车联网跨层机会路由方法，包括：设计多态分布式拥塞控制状态机；每辆车记录当前状态值s，以1s的时间间隔周期统计介质访问控制层信道负载CL及其所有邻居节点状态均值AS；车辆节点结合CL统计值与预设阈值的关系、s与AS的关系自适应调整当前状态机，从而控制协同感知信息CAM和路由消息的发射功率、发射数据速率和接收灵敏度，自适应调整CAM和路由消息的通信范围；车辆节点利用CAM实时更新邻居节点状态信息，根据自身、邻居节点与目的节点三者的位置关系对路由消息选择贪婪转发或者机会转发。本发明能有效缓解信道拥塞，在不同交通密度情况下，实现车联网安全信息的公平性和可靠性传输，提高了路由消息投递率。

主权项

1.基于分布式拥塞控制策略的车联网跨层机会路由方法，其特征在于包括以下步骤：(1)多态分布式拥塞控制状态机设计：多态分布式拥塞控制状态机有八种状态(s)，依次记为Relaxed(“0”)、Active(“1～6”)和Restrictive(“7”)，状态取值为0～7，每个状态对发射功率、发射数据速率和接收灵敏度进行设置，状态值越大，发射功率和接收灵敏度越低，发射数据速率越高；(2)车辆节点记录当前状态值s，初始化时为s＝0，以1s的时间间隔周期统计介质访问控制层即MAC层信道负载CL，周期为1s则记为CL(1s)及其所有邻居节点状态均值AS；(3)车辆节点根据CL(1s)、s和AS对状态机进行更新：CL(s→s+1)表示从状态s到状态s+1转换条件中的信道负载阈值，CL(s→s‑1)表示从状态s到状态s‑1转换条件中的信道负载阈值，min(s,k)表示取s和k两者的较小值，max(s,k)表示取s和k两者的较大值；3.1)状态机初始化状态为Relaxed(“0”)，计数Time初始化为0；3.2)每秒触发统计信道负载CL(1s)、状态均值AS，记录当前状态值s；3.3)若同时满足CL(1s)≥CL(s→s+1)和s<AS两个条件，则Time设置为0，执行状态转换，s取值为min(s+1,7)；若满足CL(1s)≥CL(s→s+1)而不满足s<AS，则Time设置为0，进入步骤3.2)；若不满足CL(1s)≥CL(s→s+1)，则进入下一步；3.4)若满足CL(1s)<CL(s→s‑1)，Time计数加1，否则Time设置为0，进入步骤3.2)；若满足Time＝5并且s>AS，Time设置为0，执行状态转换，s取值为max(s‑1,0)，即同时满足连续五秒CL(1s)<CL(s→s‑1)和当前状态s>AS两个条件，执行状态转换；若满足Time＝5而不满足s>AS，则Time设置为0，进入步骤3.2)；若不满足Time＝5，则进入步骤3.2)；(4)协同感知信息CAM周期广播：车辆节点根据更新的状态值s设置对应的发射功率、发射数据速率和接收灵敏度，自适应调整CAM的广播范围；(5)路由消息发送：车辆节点根据更新的状态值s设置对应的发射功率、发射数据速率和接收灵敏度，自适应调整路由消息的通信范围CR，利用CAM实时更新邻居节点状态信息，结合贪婪周边无状态路由GPSR，采用基于地理位置信息的单播多跳机会路由，选择离目的节点更近的邻居节点作为下一跳中继节点进行贪婪转发，陷入局部最优时采用机会转发。