DV(Ad Hoc On-demand Distance Vector Routing)协议与RSU。建立无线多跳通信链路并进行数据传输。RUS。收到 数据后进行缓存，并在骨干网中查找覆盖目的节点的RSUd，与RSUd建立有线链路并进行数据 传输。最后，RSUd作为新的消息源节点，在其所在通信小区范围内利用改进AODV协议建立路 由将数据传输给目的节点。
[0117] 因此，本发明的车路通信网络数据传输策略包含=个部分：
[0118] 化的1:在车路通信网络中，消息源车辆节点与所述消息源车辆节点所在通信小区 的消息源RSUd W无线多跳通信方式进行通信；
[0119] 化^2:每个路段上的消息源节点所在通信小区的目的源RSUd与目的节点所在通 信小区的RSUdW有线方式进行通信；
[0120] 化的3:目的节点所在区域的RSUd和目的节点之间W无线多跳通信方式进行通信。
[0121] 基于通信小区和RSU辅助转发的数据传输策略如图5所示。AODV协议是一种利用广 播方式捜索并建立数据传输链路的路由协议，路由的捜索过程具有很大的盲目性，特别是 网络规模增大到一定程度时，随着网络节点数量的增加，路由的广播捜索区域也随之增大， 不仅会增加路由建立时间，还会带来严重的开销。因此，W传统的广播方式来建立路由的协 议难W满足车路通信网络数据传输的需求。路段是承载车辆运动和车间无线通信链路的基 本单位。如果已知消息源节点和目的节点的地理位置，可W通过将路由请求广播消息限制 在一定的关联路段中，W减少路由建立开销。
[0122] 路网中的每个自然路段及RSU都被预先编码，并被分配唯一的ID。信息中屯、利用现 有道路上铺设的交通状态信息检测设备采集路网中各个路段的交通参数，如车辆数和平均 速度，计算各个路段的平均连通概率，结合RSU的位置分布情况和道路拓扑对RSU的覆盖区 域进行划分。通信车辆通过附近RSU或者其他大功率无线通信方式，如3G、4G，获取并更新 RSU覆盖区域划分结果。为便于存储RSU覆盖区域划分信息，每个通信车辆都各自维护一个 包含当前车辆信息和R洲信息的位置表VP_Tab 1 e，如表1所示。同时，每个R洲也都各自维护 一个自身所在通信小区覆盖路段的信息表RC_Table，如表2所示。
[0123] 表1车辆位置表(VP_Table)
[0125]表2通信小区覆盖路段信息表(RC_Table)
[0127] 表中：Vehicle ID:车辆ID,车辆身份信息的唯一标识;Vehicle Position:车辆当 前的位置信息，由车载GPS进行实时获取和更新；Road Section ID:车辆当前所处路段的 ID，根据Vehicle化Sition信息和预设的路段编码进行实时更新;RSU Position:当前通信 小区内RSU的位置信息，通过信息中屯、获取;R洲IP:当前通信小区内RSU的IP地址;SSet:通 信小区覆盖范围内路段ID集合;Timestamp:当前位置表中信息更新的时间标识，当时间戳 到当前时刻的时间间隔大于预定的更新周期，则意味着车辆需要进行位置信息更新。更新 周期与道路交通状态变化有关，当实时交通状态变化频繁时，周期较小，W适应道路交通状 态变化引起的路段连通性变化。当实时交通状态比较稳定时，周期较大，W减少频繁更新带 来的额外网络开销。在应用中，可W通过专家经验法对更新周期进行合理取值。
[0128] 本发明的该数据传输方法如下：
[0129] 化的1:源节点到RSUo应用层有数据发送请求，并且源节点指向RSUo的路由有效，直 接通过该路由发送数据包;否则，按照表3产生RREQ报文。
[0130] 表3源节点到RSU。RREQ报文
[0132]在新报文中，源节点所在通信小区的RSU。作为消息目的节点，同时，将目的节点的 IP和目的节点所在的路段ID信息写入报文。消息源节点将该报文向邻居节点广播。如果中 间节点路由表中记录的到目的节点的路由有效，并且记录的目的节点的序列号比RREQ中的 目的节点序列号更新，则该中间节点可W产生路由答应报文RREP。否则，判断位置表VP_ Table中的RSU IP信息是否与RREQ中RSU。IP-致。如果一致，更改RREQ中的RSU。Sequence Number至当前最大，跳数字段加1，然后转发。如果不一致，丢弃该报文。
[013引当广播消息报文到达目的节点RSUo，记录RREQ消息中的Destination IP和 Destination Section ID信息，并将RSU。Sequence Number加 1，产生RREP答应报文，W单 播方式发送至源节点车辆并进行数据传输。同时，根据记录的Destination IP和 Destination Section ID信息在骨干网中查找覆盖目的节点车辆所在路段的RSUd。如果 RC_Table中SSet包含RSUo所发送的Destination Section ID，则RSUd与RSUo建立有线链路， 传输由消息源节点车辆发送来的数据包。
[0134] Part3:RSUd到目的节点。覆盖目的节点所在路段ID的RSUd收到RSU。发送的数据传 输需求后，作为新的消息源节点寻找到达目的节点的路由，RSUd向邻居车辆节点广播该路 由请求报文，如表4所示。
[0135] 表4 RSUd到目的节点RREQ报文
[0137] 如果中间节点路由表中记录的到目的节点的路由有效，并且记录的目的节点的序 列号比RREQ中的目的节点序列号更新，则该中间节点可W产生路由答应报文RREP。否则，判 断位置表VP_Table中的RSU IP信息是否与RREQ中RSUd IP-致。如果一致，更改RREQ中的 Destination Sequence Number至当前最大，跳数字段加1，然后转发。如果不一致，丢弃该 报文。
[0138] 当广播消息报文到达目的节点Destination Vehicle ,Destination Sequence Number加 I，产生RREP答应报文，W单播方式发送至源节点车辆并进行数据传输。路由维护、 路由出错后修复或重建、拥塞控制等操作与传统AODV协议一致。
[0139] 具体步骤如下：
[0140] 为验证分水岭算法对划分通信小区的有效性，设定当前水位P分别为0.2,0.6， 0.8,0.9,0.95,1.0,并分别对不同小区内节点、分水岭节点W及路网中所有节点的平均连 通概率进行了计算，计算结果如表5所示。由计算结果可知，所构建的通信小区边界中节点 的平均连通概率明显低于=个通信小区内节点的平均连通概率，同时通信小区内节点的平 均连通概率都高于整个路网的平均连通概率。因此，利用本发明所提的方法能够有效识别 路网内连通性能较好的区域。
[0141] 表5路网中不同类型路段节点的平均连通概率
[0143] 根据分水岭的构建结果和专家建议，最终的小区划分结果如图6所示。图6所展示 的通信小区划分结果与图1中的路段连通性分布情况基本相吻合，运也从侧面反映出本发 明所提方法的有效性，从而实现对通信小区的划分。
[0144] W最小ID分簇算法为典型代表的单跳分簇算法进行比较。仿真采用VC++来实现车 辆运动轨迹的产生，具体的运动模型设置如下:选取长度为1000 m的单向双车道行驶路段作 为簇的划分，车辆从路段起始点的产生时间差服从指数为A的泊松分布，车辆速度变化 2炉/〇石，其中；€ [2化锁:]km/h。通过设置不同的^和可W改变道路车辆的分布密度。网 络模拟平台采用NS-2.35 ,MAC协议采用2Mbps的IE邸802.11。假设速度车辆速度最大时，W 2S为一个周期进行簇消息的广播可W有效满足车辆动态变化的实时性需求。其它网络参数 及相应的缺省值见表6。
[0145]表6实验参数
[0147]无线多跳网络中的消息传递延时包括传输延时、转发延时和排队延时，由于假设 分簇控制信息具有最高的优先级，同时消息W光速传输，因此传输延时和排队延时可W忽 略不计，影响算法性能的主要为转发延时。在n辆车的簇中，本实验中最大车辆数为IOOveh/ S，最大跳数为k，当取最小通信半径为IOOm时，最大跳数为10跳，在带宽为20Mb/s、最大广播 时间，车辆行驶平均速度为20km/h时的Omax = Ss的场景中，簇首随机争用声明过程及簇首维 护选择过程中平均相邻两辆车声明时间间隔为：
[0149]而最大转发时延为
[0151] 由于AT>>TFDward，因此，本发明中转发时延对控制算法的影响可W忽略运一假 设是合理的。同时在相同的车辆速度下，分别调整车辆在道路上的分布密度为lOOveh