CN105592138B - 一种路口ad hoc节点辅助的城市车载路由协议方法 - Google Patents
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Abstract
本发明针对城市环境下的交通特点,提出了一种路口ad hoc固定节点辅助的路由协议——SAGR(Static‑Node Assisted Geographical Routing)方法。该协议针对车联网(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)中车辆运动快、交叉路口易发生网络割裂和车辆辅助设备丰富等特点,在交叉路口设置自组织通信网的固定节点。这些固定节点结合路径距离、车辆密度、时延来计算与其连接的每段道路的SCORE值,并根据每段道路的SCORE值,进行最佳路由路径的选择。同时,在特定路段内,车辆间采用改进的贪婪算法进行分组转发。针对车辆稀松场景下,VANET易出现局部最优化的问题,SAGR协议结合路由的选择策略以及车辆的运动特性,采取“固定节点辅助”与“存储转发”策略来保证VANET的连通性与分组投递率。
Description
技术领域
本发明属于车载无线通信技术领域,尤其涉及一种路口ad hoc节点辅助的城市车载路由协议方法。
背景技术
现如今,智能交通已是智慧城市的重要组成部分,而其中车载自组织网(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)又是智能交通中非常具有研究价值的领域之一。它是由一系列车辆自组织通信而形成的车载网络,是移动自组织网(Mobile Ad Hoc Network,MANET)的一个重要应用场景。VANET在安全预警、协助驾驶与交通监管等领域发挥越来越大的作用。其中VANET的路由协议是决定其性能的重要组成部分,但由于VANET高速移动性、拓扑变化频繁、网络割裂严重、城市环境复杂等特点,传统的Ad Hoc路由协议直接运用在VANET上的效果很不理想,所以,根据城市交通的特点,设计出能保证车辆间高效且可靠通信的路由协议,一直是VANET路由研究的重点。
许多路由协议在进行路由选择时,只是考虑节点的位置、节点间距离和电子地图等这些静态参数,而没有考虑交通的实时情况。例如,GSR协议,只是根据Dijkstra算法计算出一条从源节点到目的节点之间的最短路径,以及必须经过的一系列交叉路口。虽然这一类协议计算出的路径是源节点到目的节点的最短路径,但由于没有考虑交通的实时情况,当其所选取的路径上,部分路段车辆密度太小,导致车辆间连通性较低,时延就会很大,甚至出现数据分组的丢失。
对于VANET路由协议来说,车辆间通过周期性的交换HELLO信息来维护自身的邻居车辆表,其中包括邻居节点的位置、运动方向、运动速度等属性。但由于车辆是不断行驶的,尤其当车辆行驶速度较快时,上一时刻收到的邻居节点的信息,可能已经过期,邻居节点已经不在原来的位置,甚至已经不在发送节点的通信范围内。尤其对于GPSR、GSR、GPCR等路由协议来说,数据分组在道路上转发时,会在自身的邻居节点中选择一个距离目的节点最近的邻居节点作为下一跳,直到数据传送至目的节点。当节点要发送分组至该邻居节点时,该车辆很有可能已经行驶出了发送节点的通信范围,导致传送失败。
发明内容
针对VANET中车辆运动快、交叉路口易发生网络割裂和车辆辅助设备丰富等特点,设计了一种路口ad hoc节点辅助的城市车载路由协议。该协议包括以下步骤:
S1,在交叉路口增加固定节点;
S2,当目的节点D不在本段道路上,固定节点在其通信范围内,目的节点D不在交叉路口所连接的道路上时,进入交叉路口模式;
S2,当目的节点D不在本段道路上,固定节点不在其通信范围内,或者是交叉路口模式过后,进入道路模式。
其中,交叉路口模式的固定节点进行路径选择主要从路径距离、车辆密度、时延三个方面进行路径选择。
路径距离,定义候选下一跳节点到目的节点的归一化距离为,
其中I为节点现在所在的交叉口;J为分组将要经过的下一个候选交叉路口;M为与I直接相连的道路数量,即下一个候选交叉路口总数;Jk为第k个下一个候选交叉路口;Dj为J到目的节点的距离。
车辆密度,定义为:
ρij=Nij/rij
其中rij为交叉路口I到J的距离;Nij为I和J之间道路上的车辆数量。
时延包括传播时延、处理时延、排队时延等,定义为;
其中,rij为交叉路口I与J之间的道路;lij为rij的欧氏距离;ρij为rij的车辆密度;vij为I、J之间道路上车辆的平均速度;dij为分组在I、J之间道路上的时延;R为节点传输半径;c为一跳时延。
固定节点的每下一个候选节点的值为:
α+β+γ=1
在交叉路口固定节点选择路径时,选择距离目的节点较近、车辆密度较大、时延较小的路径,即SCORE(J)值最大,SCORE(J)值越大的路径,就作为最佳路由路径。
道路模式包括基于HELLO信息的节点位置预测与车辆方向相结合的改进GPSR协议,用于对处于道路模式的车辆进行packet转发。包括以下步骤:
S21,对HELLO信息进行优化和定义;
S22,节点收到邻居节点的HELLO信息后,更新自己的邻居节点信息表;
S23,节点计算出当前时刻t、邻居节点的位置后,选择进入下一跳节点。
下一跳节点选择包括:(1)首先,把根据SCORE选出的道路,即分组即将发送到的下一个路口处固定节点的ID添加到数据分组头中,并把下一路口处的固定节点作为当前路段目的节点。(2)即将发送数据分组的节点,根据邻居节点信息表以及公式,计算出当前时刻邻居节点的位置,并从中选择距离目的路口处固定节点最近的邻居节点作为下一跳。(3)当该节点有多个邻居节点与驶向路口处固定节点距离最近且相同时,选择其中驶向目的路口处的节点作为下一跳节点。
本发明的路由协议还包括针对特定路段增设的路由修复模式,用以解决城市局部最优和车辆稀疏问题。所述的特定路段为当街道车辆密度较小时,车辆容易遇到局部最优问题,当遇到局部最优的节点进入周边转发模式后,又由于城市中高大建筑物的阻碍,使得packet难以到达目的节点。
路由修复模式包括以下状态:(1)针对城市环境的特点,当道路上的车辆遇到局部最优问题时,SAGR协议采用“存储转发”模式,将packet存储于自身缓存中,直到目的路口固定节点距离更近的节点进入其通信范围,将分组packet转发至该节点;(2)遇到局部最优问题后,在道路上始终都没有遇到距离固定节点更近的邻居节点,于是就一直存储packet,直到目的交叉路口固定节点进入其通信范围,节点直接将packet转发给固定节点;(3)当交叉路口处的固定节点遇到局部最优问题时,采用类似于“存储转发”的方法来进行恢复,即先将packet存储于自身缓存中,直到被选择的道路上有车辆进入固定节点的通信范围,同时,需要为“存储转发”模式设定一个生存时间TTL,当遇到局部最优问题时,在TTL以内遇到符合条件的下一跳时,就转发该packet至下一跳;当packet在该节点中存储时间超过TTL时,则将该路段的SCORE值暂时设为无穷大,并重新进行路径选择。
本发明的有益效果:
(1)SAGR协议在GSR、GPSR等协议的基础上进行优化改进,并针对车辆运动快、交叉路口易发生网络割裂和分组丢失的特点,在交叉路口设置固定节点,并结合路径距离、车辆密度、时延来设计SCORE值。并由固定节点计算与其连接的每段道路的SCORE值,并根据每段道路的SCORE值,进行路由最佳道路的选择。
(2)同时,在特定路段内,车辆间采用一种基于HELLO信息的节点位置预测与车辆方向相结合的改进GPSR协议进行分组转发,结果表明该方法适应城市环境的复杂性,有效地解决局部最优的问题,增强信息的实时性。
(3)针对车辆稀松场景下,GPSR易出现局部最优化的问题,SAGR协议结合路由的选择以及车辆的运动特性,采取“固定节点辅助”与“存储转发”策略处理分组投递之中遇到的问题,以此来保证VANET的连通性与分组投递率。
附图说明
图1SAGR协议流程图
图2固定节点工作流程图
图3节点个数对分组投递率的影响
图4发包速率对分组投递率的影响
图5节点个数对端到端时延的影响
图6发包速率对端到端时延的影响
图7节点个数对路由开销的影响
图8发包速率对路由开销的影响
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
本发明的SAGR(Static-Node Assisted Geographical Routing)协议,其流程图如附图1所示,包括其在交叉路口的交叉路口模式以及在道路上的道路模式。
交叉路口模式:设车辆所处的节点为当前节点,当目标节点不在本段道路上,固定节点在其通信范围内,目标节点不在固定节点所连接的道路上的时候,进入交叉路口模式。网络在交叉路口处容易发生网络割裂,同时交叉路口还负责分组下一跳道路的选择,所以交叉路口对整个VANET性能会有很大的影响。
道路模式:当目标节点不在本段道路上,固定节点不在其通信范围内,或者是交叉路口模式过后,就会进入道路模式。本发明提出了一种改进的HELLO信息的节点位置预测与车辆方向相结合的改进GPSR协议,用于处于道路模式的车辆进行分组转发。
路由修复模式:在城市环境下,通信环境较为复杂,可能有许多障碍物阻碍通信;车辆的分布只局限于街道,而不同街道的车辆疏密程度也不尽相同。当街道车辆密度较小时,车辆容易遇到局部最优问题。而且,当遇到局部最优的节点进入周边转发模式后,又由于城市中高大建筑物的阻碍,使得packet难以到达目的节点。此时采用类似于“存储转发”的方法来进行路由修复。
当车辆移动速度快,街道车辆密度较小时,车辆很容易遇到局部最优问题,本发明提出的一种基于HELLO信息的节点位置预测与车辆方向相结合的改进GPSR协议,用于处于道路模式的车辆进行分组转发,其流程图如附图2所示。具体算法如下:
首先,对HELLO信息进行优化和定义:节点:ID,节点横坐标X,节点纵坐标Y,节点横向速度Vx,节点纵向速度Vy,车辆离开的路口(以该路口的固定节点ID表示),车辆驶向的路口(以该路口的固定节点ID表示),邻居节点的数量N,时间戳T。
节点收到邻居节点的HELLO信息后,更新自己的邻居节点信息表。信息表中包括邻居车辆的位置、运动速度、运动方向、最近离开和正在驶向的路口等信息。具体定义如下:
根据车辆离开以及驶向的路口,就可以知道车辆运动的方向,同时也可以获知车辆所在的道路;根据车辆邻居节点的数量可以得知周围的车辆密度;根据时间戳可以得知HELLO信息发送的时间。在t1时刻,B的位置为(X1,Y1),行驶速度为(Vx,Vy),则t2时刻,B所在的位置(X2,Y2)为:
当节点计算出当前时刻t,邻居节点的位置后,会采用如下算法来选择下一跳节点:
(1)首先,把根据SCORE选出的道路,即packet即将发送到的下一个路口处固定节点的ID添加到数据分组头中,并把下一路口处的固定节点作为当前路段目的节点。(2)即将发送数据分组的节点,根据邻居节点信息表以及公式,计算出当前时刻邻居节点的位置,并从中选择距离目的路口处固定节点最近的邻居节点作为下一跳。(3)当该节点有多个邻居节点与驶向路口处固定节点距离最近且相同时,选择其中驶向目的路口处的节点作为下一跳节点。
本发明采用交通仿真软件VanetMobiSim,并选择IDM_IM车辆移动模型,来产生比较符合实际的交通流数据,并通过网络仿真软件NS2进行路由协议的仿真。
仿真实验判断路由协议的主要性能指标有:分组投递率、端到端时延和路由开销。分别定义如下:
分组投递率(packet delivery ratio):在特定时间内,从源节点发送至目的节点的分组中,能成功被目的节点接受的分组所占的比例。
端到端时延(end-to-end delay):从源节点发送一个分组,到该分组被
目的节点成功接收,整个过程所用的时间。
路由开销(routing overhead):通信过程中,控制分组的总字节数与所有传输分组的总字节数之比。
仿真之前,首先要设置几个参量。
其中,α+β+γ=1。
仿真中采用α=0.3,β=0.5,γ=0.2。
本发明采用交通仿真软件VanetMobiSim,并选择IDM_IM车辆移动模型,来产生比较符合实际的交通流数据,并通过网络仿真软件NS2进行路由协议的仿真。
本发明仿真的网络拓扑采用广东省广州市天河区珠江公园附近区域,每个节点的经纬度都已给出,仿真设置如下表所示,区域面积约为1600m*1600m,有14个交叉路口,20段道路。道路采用双行两车道模式。仿真中分别设置了50、100、150、200、250、300部车辆,来仿真车辆个数对SAGR协议通信性能的影响。并且,从这些车辆中随机选择15对车辆,作为CBR数据流的源节点和目的节点,其中CBR大小为512 bytes,发包速率设定为2、4、6、8、10、12个/s,用来仿真发包速率对SAGR协议通信性能的影响。车辆微移动模型为IDM_IM,行驶速度为0-50m/s。MAC层协议为IEEE 802.11DCF,车辆通信范围为250m。仿真时间设定为300秒。
参数 | 值 |
仿真区域 | 1600m*1600m |
路段数量 | 20,双向 |
路口个数 | 14 |
车辆数目 | 50、100、150、200、250、300 |
车辆速度 | 0-50m/s |
微移动模型 | IDM_IM |
源、目的车辆对数 | 15对 |
发包速率 | 2、4、6、8、10、12个/s |
CBR大小 | 512bytes |
MAC层协议 | IEEE 802.11DCF |
通信范围 | 250m |
仿真协议 | SAGR、GSR、GPSR |
仿真时间 | 300s |
为了研究车辆个数和发包速率对SAGR协议性能的影响,我们设置了两种仿真场景:
场景一:为了分析车辆个数对SAGR协议性能的影响,设定节点的发包速率不变,为4个/s,车辆个数为50、100、150、200、250、300。
场景二:为了分析发包速率对SAGR协议性能的影响,设定车辆个数不变,为100个,节点的发包速率为2、4、6、8、10、12个/s。
(1)分组投递率
图3和图4是节点个数和发包速率对分组投递率的影响。从图中可以看出,SAGR协议在分组投递率方面的性能优于GSR和GPSR。这是因为,SAGR协议充分结合城市环境下VANET的特点,考虑了路径长度、车辆密度等信息,利用交叉路口的固定节点进行SCORE值计算以及路径选择。而GPSR只是根据贪婪算法进行分组传输,在城市环境下,有高大建筑物等阻挡,非常容易导致链路的断裂。GSR协议只是利用Dijkstra算法选择最短路径,没有考虑道路的车辆密度。而且GSR是在分组发送前将交叉路口序列存在分组头中,并没有在中间过程中实时的获取交通信息以优化路径,所以造成在车辆密度很低的道路上,很容易导致分组的丢失。
在图3中,随着车辆的增多,分组投递率会越来越大。这是因为节点的增多使得链路的连通性更好,而且车辆不容易遇到局部最优问题。但从图上也可以看出,当节点数大于200之后,分组投递率会有稍微的下降。这是因为,当车辆密度达到一定程度后,车辆间发射的无线电会发生干扰,而且也会使得隐藏终端与暴露终端问题更加严重。所以,才会在节点个数增多时,分组投递率产生了下降。
在图4中,随着发包速率的增大,分组投递率逐渐减小。这是因为,随着发包速率不断增大,VANET中传输的分组越来越多,VANET的负担会越来越重,很容易造成冲突以及路由瓶颈。
(2)端到端时延
图5和图6是节点个数和发包速率对端到端时延的影响。从图中可以看出,SAGR协议在时延方面的性能优于GSR和GPSR。这是因为,SAGR协议在设计时,考虑了路径的时延。并且SAGR协议在进入道路模式时,采用改进的贪婪转发模式进行分组的转发,即将转发分组的节点可以根据其邻居信息表,对其邻居节点的位置进行预测,并从中选择距离其所驶向的交叉路口固定节点最近的邻居节点作为下一跳,所以,减少了路由跳数,同时也减少了路由环的产生。所以,有效降低了端到端时延。而且,在城市环境下,VANET面临着通信环境复杂、拓扑变化频繁、网络割裂严重等问题,其中,遇到局部最优问题是影响时延的一个很关键因素。GPSR、GSR都是采用周边转发模式进行路由的恢复,这种模式在城市环境下会有很多问题,不适合VANET使用。而SAGR协议采用固定节点与存储转发策略来进行路由恢复。有效地降低了端到端时延。
如图5所示,当节点较少时,可能就会遇到稀松问题,导致局部最优问题的出现。对于SAGR来说,由于设计时考虑了道路车辆密度,所以时延性能不会很差,而对于GSR和GPSR来说,由于路径选择时不考虑道路车辆密度。导致节点较少时,性能会较差。当VANET中节点个数增多时,就会保证链路更加顺畅,同时也降低了局部最优发生的概率,使得端到端时延降低。
如图6所示,发包速率增加时,VANET同样会遇到的分组越来越多,负担越来越重的问题,造成信道冲突以及路由瓶颈。所以导致了时延的增加。
(3)路由开销
图7和图8是节点个数和发包速率对路由开销的影响。从图中可以看出,SAGR协议在路由开销方面的性能优于GSR和GPSR。这是因为,通过对HELLO信息的优化,SAGR协议通过接收到的邻居节点的HELLO信息,就可以建立起较为全面的邻居节点信息表,并可以根据邻居节点信息表进行邻居节点的预测,较大提高了分组转发效率。
如图7所示,随着节点的增多,路由开销会增大。因为,当VANET中节点增多时,每个节点的邻居节点也会增多,节点之间用来维持信息表的信息也会明显增多,而发包速率固定不变。因为定义的路由开销为控制分组的总字节数与所有传输分组的总字节数之比。所以,随着节点的增多,路由开销增大。
如图8所示,随着发包速率增大,路由开销减小。因为,控制信息与节点个数有很大相关性。当节点个数固定不变时,控制信息变化很小,但随着发包速率增大,且路由开销为控制分组的总字节数与所有传输分组的总字节数之比。所以,随着发包速率增大,路由开销减小。
实验结果表明,相比GPSR、GSR协议,SAGR协议具有更好的性能,尤其在城市交通场景下,具有更小的开销、更低的端到端时延和更高的分组投递率。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种路口ad hoc节点辅助的城市车载路由协议方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,在交叉路口增加固定节点;
S2,当目的节点D不在本段道路上,固定节点在其通信范围内,目的节点D不在交叉路口所连接的道路上时,进入交叉路口模式;
S3,当目的节点D不在本段道路上,固定节点不在其通信范围内,或者是交叉路口模式过后,进入道路模式,所述的道路模式包括基于HELLO信息的节点位置预测与车辆方向相结合的改进GPSR协议,用于对处于道路模式的车辆进行packet转发,所述的道路模式包括以下步骤:
S31,对HELLO信息进行优化和定义;
S32,节点收到邻居节点的HELLO信息后,更新自己的邻居节点信息表;
S33,节点计算出当前时刻t、邻居节点的位置后,选择进入下一跳节点;
所述的下一跳节点选择包括:(1)根据SCORE选出的道路,即分组即将发送到的下一个路口处固定节点的ID添加到数据分组头中,并把下一路口处的固定节点作为当前路段目的节点;(2)即将发送数据分组的节点,根据邻居节点信息表以及公式,计算出当前时刻邻居节点的位置,并从中选择距离目的路口处固定节点最近的邻居节点作为下一跳;(3)当该节点有多个邻居节点与驶向路口处固定节点距离最近且相同时,选择其中驶向目的路口处的节点作为下一跳节点。
2.根据权利要求1所述的路口ad hoc节点辅助的城市车载路由协议方法,其特征在于,所述的交叉路口模式的固定节点进行路径选择主要从路径距离、车辆密度、时延三个方面进行路径选择。
3.根据权利要求2所述的路口ad hoc节点辅助的城市车载路由协议方法,其特征在于,所述的路径距离,定义候选下一跳节点到目的节点的归一化距离为,
j为分组将要经过的下一个候选交叉路口;M为与节点现在所在的交叉口直接相连的道路数量,即下一个候选交叉路口总数;jk为第k个下一个候选交叉路口; 为j到目的节点的距离;
所述的车辆密度,定义为:
ρij=Nij/rij
其中rij为交叉路口i到j的距离;Nij为i和j之间道路上的车辆数量;
所述的时延包括传播时延、处理时延、排队时延,定义为;
i、j间道路的归一化时延为:
其中,rij为交叉路口i与j之间的道路;lij为rij的欧氏距离;ρij为rij的车辆密度;vij为i、j之间道路上车辆的平均速度;dij为分组在i、j之间道路上的时延;R为节点传输半径;c为一跳时延。
4.根据权利要求1所述的路口ad hoc节点辅助的城市车载路由协议方法,其特征在于,所述固定节点的每下一个候选节点的值为:
其中
α+β+γ=1
在交叉路口固定节点选择路径时,选择距离目的节点较近、车辆密度较大、时延较小的路径,即SCORE(Jk)值最大,SCORE(Jk)值越大的路径,就作为最佳路由路径。
5.一种路口ad hoc节点辅助的城市车载路由协议方法,其特征在于,所述的路由协议还包括路由修复模式,用以解决在特定路段内,城市局部最优和车辆稀疏问题,所述的路由修复模式包括以下状态:(1)针对城市环境的特点,当道路上的车辆遇到局部最优问题时,SAGR协议采用“存储转发”模式,将packet存储于自身缓存中,直到目的路口固定节点距离更近的节点进入其通信范围,就将packet转发至该节点;(2)遇到局部最优问题后,在道路上始终都没有遇到距离固定节点更近的邻居节点,就一直存储packet,直到目的交叉路口固定节点进入其通信范围,节点就直接将packet转发给固定节点;(3)当交叉路口处的固定节点遇到局部最优问题时,采用类似于“存储转发”的方法来进行恢复,即先将packet存储于自身缓存中,直到被选择的道路上有车辆进入固定节点的通信范围,同时,需要为“存储转发”模式设定一个生存时间TTL,当遇到局部最优问题时,在TTL以内遇到符合条件的下一跳时,就转发该packet至下一跳;当packet在该节点中存储时间超过TTL时,则将该路段的SCORE值暂时设为无穷大,并重新进行路径选择。
6.根据权利要求5所述的路口ad hoc节点辅助的城市车载路由协议方法,所述的特定路段为当街道车辆密度较小时,车辆容易遇到局部最优问题,当遇到局部最优的节点进入周边转发模式后,又由于城市中高大建筑物的阻碍,使得packet难以到达目的节点。
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CN108024228B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-08-25 | 武汉理工大学 | 一种基于路网和qos模型的车载网gpsr协议改进方法 |
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CN110113799B (zh) * | 2018-12-03 | 2020-11-24 | 中国科学院大学 | 基于静止中继缓存节点的车辆容迟网络路由方法 |
CN109743756A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-10 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种车联网中数据传输的方法和设备 |
CN110139335A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-16 | 南京大学 | 一种基于节点位置信息和可用容量的移动Ad Hoc网络路由方法 |
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CN115118648B (zh) * | 2022-05-25 | 2023-07-07 | 西安邮电大学 | 一种vanet网络自适应路由协议选择方法、计算机程序产品 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103281742A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-09-04 | 南京邮电大学 | 基于自主获取道路信息车载自组织网络路由方法 |
CN103974373A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-06 | 北京邮电大学 | 一种车载网络路由方法与装置 |
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Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103281742A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-09-04 | 南京邮电大学 | 基于自主获取道路信息车载自组织网络路由方法 |
CN103974373A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-06 | 北京邮电大学 | 一种车载网络路由方法与装置 |
CN104954435A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-09-30 | 青岛理工大学 | 融合ZigBee和WebGIS的城市公交运营监控系统 |
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稀疏城市车载网络中的静态结构动态权重路由;张新潮 等;《微电子学与计算机》;20120630;第29卷(第6期);第142-149页 * |
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