一种适用于城市场景下的跨层路由协议的制作方法

技术特征：

1.一种适用于城市场景下的跨层路由协议，其特征在于：主要分为两个阶段：邻居节点发现阶段和数据包转发阶段，邻居节点发现过程中主要完成网络中节点捕捉与消息流交换，这些信息是判定最佳下一跳选择的参考，当网络中任意一个节点需要向目标节点发送数据时，则切换到数据包转发过程，数据发送阶段主要是将发送车辆的数据以最可靠的路径及高效率发送给接收车辆，具体流程如下：

步骤一：首先采用动态广播机制，接收广播信息流更新直接邻居列表信息；

步骤二：然后进行判断是否要转发数据包，如果要转发数据包，进入步骤三；否则返回步骤一，进入邻居节点发现阶段；

步骤三：接着进行车辆转发位置判定，要判断是否获得目标节点的信息，如果没有获得目标节点的信息，就要进入位置反馈系统来获取节点的位置信息，接着进入下一步；若已获得目标节点的信息，直接进入步骤四；

步骤四：判断目标节点是否在通信半径内，如果在通信半径内的话，数据直接发送给目标节点，完成本次的路由转发；

步骤五：如果不在通信半径中，通过车辆节点位置修正机制，将最新位置预测出来，选取最佳的转发节点，为了保证在通信范围内，可以选择通信距离最合适又可靠的转发节点，当发送节点存在数据需要进行转发时，先通过车辆节点位置修正机制将车辆节点的最新预测位置计算出来，并重新修正在本地邻居信息流中，然后根据修正的新位置，选取最佳的转发节点；

步骤六：采取基于跨层信息的车辆转发算法，综合考虑车辆移动性信息，道路车辆密度信息，跨层信息中的物理层无线链路质量，MAC层误帧率，节点链路可靠性等方面影响，选择通信距离最合适又可靠的转发节点，选择通信距离最合适又可靠的转发节点；

步骤七：判断节点是否找到最佳的下一跳，如果该节点就是选择的最优节点，则进行下一跳节点的选择，然后进入步骤四，直到转发到目的节点，完成路由任务；

步骤八：如果不是最佳的下一跳，启动存储转发机制，等待固定时间间隔后，进行判断是否有效找到下一跳转发节点，如果找到有效的下一跳，进入步骤六；如果没找到有效的下一跳，丢弃数据包，向上层报告错误，路由过程结束。

2.根据权利要求1所述的一种适用于城市场景下的跨层路由协议，其特征在于：所述的动态广播机制中信标广播的周期大小确定方法如公式(1)所示，它受车辆节点速度影响，

当车辆速度小于一个预设最小值vMIN时，广播周期时间为最大值TMAX；当车辆速度大于一个预设最大值vMAX时，广播周期时间为较小值TMIN；当车辆速度在vMIN+(i)step和vMIN+(i+1)step之间时，则采用TMIN+i·Thr来表示；Thr表示在该速度上选定的阈值，i表示在该速度上所选择的权重；周围邻居节点接收到节点发送的广播信息流后，对相应信息进行添加或删除操作，以达到更新列表的目的。

3.根据权利要求1所述的一种适用于城市场景下的跨层路由协议，其特征在于：所述的车辆节点位置修正机制具体如下：预测的最新的车辆节点移动信息包含发送节点qi速度、位置，邻居节点fj速度、位置和目标节点dk速度、位置，当发送节点存在数据需要进行转发时，先通过车辆节点位置修正机制将qi,fj,dk的最新预测位置计算出来，并重新修正在本地邻居信息流中；然后根据修正的新位置，选取最佳的转发节点，计算判别过程如公式(2)，

式中Fc为修正后邻居节点集合，为(t+Δt)时刻qi与fj之间距离。

4.根据权利要求1所述的一种适用于城市场景下的跨层路由协议，其特征在于：所述的车辆移动性属性考虑中，主要是车辆节点的位置、速度等相关信息，同时启用位置修正机制；车辆的发送节点qi为点目标节点dk为点存在的三个邻居节点，其坐标分别为这些节点均通过位置修正机制在发送节点的通信范围内，通过计算的余弦值来确定与目标节点直线距离的相近程度，如公式(3)所示

公式(3)中，发送节点到邻居节点的方向与发送节点到目标节点的方向越一致，余弦值越大，在之前所定义的权重值越小则越优的理论正好相反，则取其负值与总体权重值计算保持一致，如公式(4)，作为最终权重值计算的第一部分

邻居节点的运动方向趋于与目标节点方向一致性越高，越能够被选择作为最佳的下一跳节点，其权重值也应该较小而越优，邻居节点速度已知，而速度作为矢量，则获知速率和运动方向，邻居节点与目标节点在经过位置修正机制后坐标已知，则同理可求权重函数，如公式(5)所示

式中为计算的权重。

5.根据权利要求1所述的一种适用于城市场景下的跨层路由协议，其特征在于：所述的跨层因素考虑的过程如下：

引入了无线链路质量信息权重函数f(SNIR)，设置SNIR一个阈值SNIR0，当计算节点的SNIR小于阈值时，这个节点被认为位于通信范围内的远端，其信道质量较差，并赋予较大的权重值来减少选取该节点的可能性；反之，若节点的SNIR值较高时，赋予较小的权重值，来增加选取该节点的可能性；

然后在MAC层信息影响因素体现在误帧率上，是在传输过程中帧传错的概率，f(FER)用来表示帧差错率因素的权重值函数，误帧率越小，当然潜在待取的接受的邻居节点越优；

最后，车辆节点链路可靠性表征该转发节点是否有效的传输，邻居节点的可靠性的大小，它的值由基于连续的hello消息的节点数目来决定，用Hc表示的数量计算，选择以下，NRi,j值为0时，表明一个高度可靠的节点；值为1时，表明该节点不可靠，

式中，NRi,j即为邻居节点的可靠性的值。