[发明专利]一种多模式切换的车联网路由方法

摘要

本发明公开了一种多模式切换的车联网路由方法，包括RSU节点根据自身数据包的发送情况和缓存栈的使用情况进行切换判决，并在V2I2V贪婪转发模式、“预测+副本传输”模式、负载均衡模式之间进行切换。本发明利用RSU有线网络辅助投递车辆间多跳消息，根据数据包的剩余生存时间结合在RSU消息等待队列中的预估等待时间执行负载均衡，使原本聚集在重负荷RSU的数据包分摊到各个轻负荷RSU，减轻重负荷RSU的网络压力，避免数据包在重负荷RSU的消息等待队列中长时间等待而导致超时丢包；同时为RSU设计三种工作模式使路由协议能适应低车辆节点密度和高车辆节点密度的工作环境，降低车联网路由的端到端时延，提升投递率。

主权项

1.一种多模式切换的车联网路由方法，其特征在于，所述的车联网路由方法包括以下步骤：S1、消息源节点产生数据包，设定距离自身最近的RSU节点作为第一阶段投递目标，记为RSU入口节点，数据包经多跳V2V通信转发至RSU入口节点；S2、RSU入口节点判断自身是否处于负载均衡模式，若是，则进入步骤S3；否则，进入步骤S4；S3、此时RSU入口节点处于负载均衡模式，执行以下步骤：S3.1、中心服务器从RSU入口和出口方案集合Φ中删除含有处于“预测+副本传输”模式的RSU节点的方案；S3.2、中心服务器预估数据包通过RSU网络的时长TimeThrough(i,j)，其中，i作为RSU入口节点，j作为RSU出口节点；S3.3、中心服务器检查TimeThrough(i,j)是否满足预估通过时长约束该约束用于判断数据包是否有足够的剩余生存时间去通过RSU有线网络：TimeThrough(i,j)≤α×TimeRest其中，α是一个常数且满足0＜α≤1，TimeRest是数据包的剩余生存时间；若否，则进入步骤S3.4，若是，则进入步骤S3.5；S3.4、中心服务器从RSU入口和出口方案集合Φ中删除不满足约束的方案Φ(i,j)，其中Φ(i,j)表示在方案集合Φ中以编号为i的RSU作为入口并以编号为j的RSU作为出口的方案，并从剩余的RSU入口和出口方案集合Φ中再选出一组新的方案，再次执行步骤S3.2；S3.5、中心服务器将通过约束的Φ(i,j)告知RSU入口节点，然后数据包将按照指定的RSU入口节点进入RSU网络；S3.6、RSU入口节点将数据包转发至指定的RSU出口节点，然后进入步骤S5；S4、RSU入口节点按照V2I2V贪婪转发模式，将数据包转发至距离目的节点最近的RSU出口节点；S5、RSU出口判断自身是否处于“预测+副本传输”模式，若是，则进入步骤S6，否则，进入步骤S7；S6、此时RSU出口节点处于“预测+副本传输”模式，执行以下步骤：S6.1、中心服务器利用马尔科夫链预测目的节点下一步可能到达的RSU节点集合PRsu，其中PRsu的含义是：在满足预测概率之和不小于概率阈值P_α的前提下，所选出的具有最少元素数量的RSU节点集合；S6.2、中心服务器从PRsu中删除处于负载均衡模式的RSU节点；S6.3、陷入局部最大的RSU出口节点按照副本传输策略向PRsu发送数据包副本，然后进入步骤S7。S7、数据包离开RSU网络后，继续按照地理贪婪策略进行转发，直至到达目的节点。