一種車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的可信路由方法
【專利摘要】一種車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的可信路由方法，通過(guò)移動(dòng)模型相似度評(píng)價(jià)機(jī)制，利用移動(dòng)模型間的相似度和車輛的本地實(shí)時(shí)信息，將數(shù)據(jù)向目的節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)范圍轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)源節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生數(shù)據(jù)包后通過(guò)副本均衡策略產(chǎn)生個(gè)副本并進(jìn)行可縮減的分發(fā)，之后每個(gè)副本獨(dú)立的執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程，直到其中一個(gè)副本到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)調(diào)整不同類型數(shù)據(jù)包的副本數(shù)目，實(shí)現(xiàn)面向移動(dòng)范圍轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)態(tài)多副本車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)路由。本發(fā)明針對(duì)有效地解決了傳統(tǒng)方法不支持車載時(shí)延聯(lián)網(wǎng)的問(wèn)題，適合源和目的車輛都處于運(yùn)動(dòng)之中，路由過(guò)程無(wú)法預(yù)先確定，由中繼車輛逐跳決定消息的傳輸?shù)那闆r。
【專利說(shuō)明】—種車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的可信路由方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)，尤其是時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)，具體地說(shuō)是一種車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的可信路由方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車載網(wǎng)絡(luò)是一種依靠安裝有無(wú)線通信設(shè)備的車輛實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)。近年來(lái)，隨著無(wú)線通信技術(shù)以及車輛GPS系統(tǒng)的發(fā)展，車載網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛的應(yīng)用。例如:將車流量信息通過(guò)車載網(wǎng)絡(luò)廣播給公路上的車輛，司機(jī)可以提前更改行車路線，避開(kāi)擁塞路段；將交通事故信息傳遞給最近的警察局和急救中心，事故可以得到及時(shí)的處理；司機(jī)通過(guò)車載網(wǎng)絡(luò)查詢附近的加油站、餐館等信息，方便出行。
[0003]將傳統(tǒng)的MANET (mobile ad hoc network)路由協(xié)議直接應(yīng)用于車載網(wǎng)絡(luò)，并不能取得令人滿意的性能。其主要原因在于以下2點(diǎn)=(I)MANET中總是在源和目的間尋求一條代價(jià)最低的鏈路傳輸數(shù)據(jù)，將鏈路的中斷視為短暫的異常情況。但是在車載網(wǎng)絡(luò)中，車輛的高移動(dòng)性致使車輛間的連接經(jīng)常中斷，難以保證持續(xù)穩(wěn)定的連接。(2)在車輛的密度是較低的情況下，車輛很可能處于孤立的狀態(tài)，不存在可通信的鄰居車輛，導(dǎo)致數(shù)據(jù)包的丟棄。
[0004]車載網(wǎng)絡(luò)具有的間歇連通性和低密度性使其更加符合時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)(delay-tolerant network,簡(jiǎn)稱DTN)的特點(diǎn)。時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)是一種在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間不存在端到端鏈路的條件下，依靠存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)異步通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)外采用時(shí)延容忍的思想設(shè)計(jì)車載路由的方案主要存在以下幾種:
[0006]方案1:Wu H, Fujimoto RM 提出 MDDV 協(xié)議和 Zhao J, Cao G 提出的 VADD 路由協(xié)議。前者利用車輛攜帶數(shù)據(jù)到目標(biāo)區(qū)域，并將數(shù)據(jù)包擴(kuò)散給區(qū)域內(nèi)的車輛。后者基于歷史交通流量信息，車輛可以在路口選擇一個(gè)合適的傳遞方向，最終將數(shù)據(jù)傳遞到目的地。但是在這兩種方法中，數(shù)據(jù)的目的地或目的區(qū)域都是固定的，無(wú)法適用于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的情況。
[0007]方案2 =Huang HY, Luo PE基于對(duì)中國(guó)上海市區(qū)出租車移動(dòng)路線的研究，引入車載網(wǎng)絡(luò)(SUVnet)的概念，并對(duì)傳染路由進(jìn)行了改進(jìn)，提出DAER路由協(xié)議。但是該方案假設(shè)節(jié)點(diǎn)知道目的節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置，這種假設(shè)在一定條件下是無(wú)法滿足的。
[0008]方案3:DingY, Wang C引入固定基礎(chǔ)設(shè)施輔助數(shù)據(jù)的傳輸，當(dāng)車輛發(fā)現(xiàn)自己的移動(dòng)方向背離數(shù)據(jù)包的目的地時(shí)，則將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給固定設(shè)施，由后繼的車輛從固定設(shè)施獲取數(shù)據(jù)包繼續(xù)傳遞過(guò)程。這種方法可以保證數(shù)據(jù)傳遞的準(zhǔn)確性，但需要額外增加大量的基礎(chǔ)設(shè)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的可信路由方法，對(duì)不同移動(dòng)模型統(tǒng)一描述，并提出一種模型相似度評(píng)價(jià)機(jī)制(Movement Model SimilarityEvaluation Scheme,簡(jiǎn)稱麗SE),基于麗SE設(shè)ii 種面向移動(dòng)范圍轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)態(tài)多副本路由(Movement Range Oriented Forwarding and Dynamic Mult1-copies Routing Protocol,簡(jiǎn)稱MROFDM)。該方法利用移動(dòng)模型間的相似度和車輛的本地實(shí)時(shí)信息，將數(shù)據(jù)向目的節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)采用副本均衡策略，動(dòng)態(tài)調(diào)整不同類型數(shù)據(jù)包的副本數(shù)目。本發(fā)明與傳統(tǒng)的多副本路由協(xié)議相比，在車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下具有很好的可行性和適應(yīng)性。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0011]一種車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的可信路由方法，本方法利用移動(dòng)模型間的相似度和車輛的本地實(shí)時(shí)信息，將數(shù)據(jù)向目的節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)范圍轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)采用副本均衡策略，動(dòng)態(tài)調(diào)整不同類型數(shù)據(jù)包的副本數(shù)目。
[0012]本發(fā)明的包括以下步驟:
[0013]第一步，源節(jié)點(diǎn)采用副本均衡策略動(dòng)態(tài)增加副本數(shù)目，采用下述公式計(jì)算源節(jié)點(diǎn)增加的數(shù)據(jù)包副本ex的值，同時(shí)更新縮減的數(shù)據(jù)包副本數(shù)目bal的值；
[0014]λ.ex=redu
[0015]bal=bal-ex ^ O
[0016]其中，λ表示節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建新的不確定UM數(shù)據(jù)包的速率；redu表示數(shù)據(jù)包縮減速率；
[0017]第二步，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)在路口遇到任一節(jié)點(diǎn)時(shí)，如果遇到的是目的節(jié)點(diǎn)，直接完成數(shù)據(jù)的傳遞；
[0018]第三步，如果遇到的是非目的節(jié)點(diǎn)，則根據(jù)相遇節(jié)點(diǎn)的相似度，進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā):
[0019]首先，采用下述公式計(jì)算作為移動(dòng)模型的源節(jié)點(diǎn)M1和與之相遇的節(jié)點(diǎn)M2之間相似度 SinKM1, M2)；
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的可信路由方法，其特征是本方法利用移動(dòng)模型間的相似度和車輛的本地實(shí)時(shí)信息，將數(shù)據(jù)向目的節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)范圍轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)采用副本均衡策略，動(dòng)態(tài)調(diào)整不同類型數(shù)據(jù)包的副本數(shù)目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的可信路由方法，其特征是它包括以下步驟: 第一步，源節(jié)點(diǎn)采用副本均衡策略動(dòng)態(tài)增加副本數(shù)目，采用下述公式計(jì)算源節(jié)點(diǎn)增加的數(shù)據(jù)包副本ex的值，同時(shí)更新縮減的數(shù)據(jù)包副本數(shù)目bal的值；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)的可信路由方法，其特征是在車載時(shí)延容忍網(wǎng)絡(luò)中定義三類模型描述不同車輛的移動(dòng)，包括: 固定模型fixed model FM:車輛按照固定的路線移動(dòng)；規(guī)律模型regular model RM:車輛的移動(dòng)遵循一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律；車輛經(jīng)常出沒(méi)的地點(diǎn)和隨機(jī)移動(dòng)的概率；前者使用車輛經(jīng)常出沒(méi)的路口即固定路口表示，而后者反應(yīng)了車輛不在固定路口或者不向固定路口移動(dòng)的概率； 不確 定模型uncertainty model UM:車輛隨機(jī)移動(dòng),不具備穩(wěn)定性因素。
【文檔編號(hào)】H04L12/701GK103973556SQ201310043504
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月4日
【發(fā)明者】李千目, 戚湧, 侯君, 姜海濤 申請(qǐng)人:無(wú)錫南理工科技發(fā)展有限公司