CN109525965A - 基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播算法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播算法。以每个车辆作为广播中的节点，节点之间的广播通信根据当前节点的实时成功广播率和当前节点与上一跳节点之间的距离计算当前节点的转发概率，然后按转发概率发送广播分组，且在任意两个节点相互广播通信过程中实时更新广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表。本发明能够有效抑制广播分组，提高广播可靠性，且平均传输时延较短，是一种能较好地适用于高速公路场景中的车载自组织网络广播算法。

Description

基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播算法

技术领域

本发明属于无线网络领域的一种广播算法，具体涉及了一种基于实时成功广播率和距离的高速公路车载自组织网络广播算法。

背景技术

车载自组织网络是一种特殊的移动Ad Hoc网络，是由一组带有无线收发功能的车辆节点组成的无线网络。网络中的节点兼具主机和路由器的功能，当目的节点不在源节点覆盖范围内时，可以通过多跳通信将广播分组传输到目的节点。车载自组织网络不仅具备移动Ad Hoc网络的无中心控制节点、自动组网、多跳路由等特点，也有其特有的特点，如：网络拓扑变化较快、车辆移动轨迹有一定的可预测性、无能量和设备的约束、无线信道质量不稳定等。车载自组织网络主要从抑制广播风暴、提高广播可靠性、降低信息传输时延的角度研究广播技术。

目前，车载自组织网络中的广播方案可以分为基于概率的广播方案、基于时延的广播方案、基于位置的广播方案、基于簇的广播方案以及混合型广播方案，但现有的大多数广播方案或者抑制广播风暴效果不好，或者广播可靠性不高。

发明内容

为了更好地抑制广播风暴、提高广播可靠性，解决背景技术中存在的问题，本发明目的是为了在车载自组织网络中面向高速公路的场景提供一种基于实时成功广播率和距离的广播算法(RSBDB:Real Time Successful Broadcasting Ratio and Distance BasedBroadcast algorithm)，能够有效抑制广播风暴，提高广播可靠性且能适应动态网络拓扑。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明以每个车辆作为广播中的节点，通过车辆自身的定位传感器检测获得的定位位置作为节点的位置信息，通过车辆上安装的无线通信设备进行节点之间的广播通信；在道路上的各个车辆在行驶过程中，采用基于实时成功广播率和距离的方式进行节点之间的广播通信：源节点i开始向周围的邻居节点发送广播分组；网络中任一节点j接收到广播分组后，判断是否继续转发，转发时根据实时成功广播率和距离计算转发概率，按转发概率发送广播分组；并且，网络中的每个节点均设置广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表，在任意两个节点相互广播通信过程中实时更新广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表。

所述的判断是否继续转发，主要判断接收到广播分组的节点j是否位于接收来源所在节点的后方且是第一次接收该广播分组：

若是，则计算节点j的实时成功广播率和到上一跳邻居节点的距离，然后根据实时成功广播率和距离计算当前节点j的转发概率，按转发概率发送广播分组；

若否，则直接丢弃该广播分组，不转发；

网络中所有节点采用上述方式进行广播通信，直至所有节点不需要再转发广播分组。

邻居节点是指无线信号覆盖范围内能相互接收到广播分组信号的节点，即能实现相互通信的节点。对于车辆来说，两车之间距离小于无线信号覆盖范围半径，则相互之间能通信；两车之间距离大于无线信号覆盖范围半径，则相互之间无法接收到信号，无法通信。

本发明采用基于实时成功广播率和距离的方式。所述的无线通信设备包括车辆上安装的可以与别的车辆进行通信的各种无线通信设备。

网络中的每个节点均设置广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表，其中广播分组收发记录表含有广播分组已接收记录、已广播记录和已成功广播记录；按照包括以下方面的基于实时成功广播率和距离的方式进行广播通信：

(1)节点转发

以车载自组织网络中任一节点i作为产生广播分组的源节点，源节点产生广播分组后，首先在节点i的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，为该条目设置超时时间T_iu，添加该广播分组已接收记录，节点i获取当前节点的位置(x_i,y_i)，然后将源节点i的IP地址、广播分组序列号、广播目的IP地址、当前节点i的IP地址和位置信息封装在广播分组头部中，然后以广播的方式向自身周围的节点发送广播分组，接收到广播分组的节点判断是否再向自身周围的节点转发广播分组，直至所有节点不需要再转发该广播分组；

(2)接收广播分组

任一节点j接收一个广播分组，若是第一次接收该广播分组，则在节点j的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，设置超时时间T_ju，并在该条目下记录该广播分组已接收；

(3)发送广播分组

任一节点j接收并处理了一个广播分组后，如果需要转发，则在发送该广播分组前，将源节点i的IP地址、广播分组序列号、广播目的IP地址、当前节点j的IP地址和位置信息写入广播分组头部，发送广播分组；然后在节点j的广播分组收发记录表中的该广播分组条目下记录该广播分组已广播，在节点j的已发送广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间

(4)任一节点j接收到广播分组后处理转发

若节点j从节点k接收到一个广播分组后，节点k即为节点j的邻居节点，依次判断节点j是否位于节点k的后方、是否是第一次收到该广播分组、是否是节点自身已转发过的广播分组、是否是已成功转发的广播分组然后做出对应处理：

或者因节点j位于节点k的前方或并行行驶而直接丢弃该广播分组；

或者计算节点j的实时成功广播率和节点j与节点k的距离，根据实时成功广播率和距离计算节点j的转发概率，按转发概率转发广播分组；

或者因已接收过，但是没有广播而丢弃该广播分组；

或者在已成功广播分组记录表中添加该广播分组已成功广播的记录；

或者因已成功广播过该广播分组而丢弃该广播分组；

(5)任一节点j的广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表中的每个条目均设置超时时间，分别为T_ju、采取以下方式删除广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表中的超时条目：若广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表或已成功广播分组记录表中的某个条目对应的超时时间T_ju、计时到，则将广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表或已成功广播分组记录表中对应的超时条目删除。

所述(4)中任一节点j接收到广播分组后处理转发具体为：

(4-1)首先判断节点j是否位于节点k的后方：

若是，则转向步骤(4-2)；

若否，则直接丢弃该广播分组，转向步骤(4-4)；

(4-2)判断节点j是否第一次收到该广播分组：

若是，则在节点j的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，为该条目设置超时时间T_ju，添加该广播分组已接收的记录；

然后节点j计算当前节点j的实时成功广播率R_j和节点j与节点k之间的距离d_jk，然后根据实时成功广播率R_j和距离d_jk计算转发概率P_j，按转发概率转发广播分组，节点j在转发广播分组前首先根据广播分组格式重新封装该广播分组，然后随机延时T后发送该广播分组，T等概率地取τ、2τ、3τ或4τ，其中τ等于节点j对于一个广播分组的发送时延和最大传播时延之和；然后在节点j的广播分组收发记录表中添加该广播分组已广播的记录，在节点j的已发送广播分组记录表中并为该广播分组设置超时时间转向步骤(4-4)；

若否，则转向步骤(4-3)；

(4-3)判断在节点j的广播分组收发记录表中是否有该广播分组已广播的记录：

若否，则直接丢弃该广播分组，转向步骤(4-4)；

若是，则判断在节点j的广播分组收发记录表中是否有该广播分组的已成功广播记录：

若是，则直接丢弃该广播分组，转向步骤(4-4)；

若否，则在节点j的广播分组收发记录表的该广播分组条目下记录该广播分组已成功广播，在已成功广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间然后丢弃该广播分组；

(4-4)结束。

所述的按转发概率发送广播分组，具体为：

(1)计算当前节点的实时成功广播率采用以下公式计算：

对于节点j，节点j的实时成功广播率计算公式为：

其中，S_j为已成功广播分组记录表中的记录数，M_j为已发送广播分组记录表中的记录数；

(2)计算当前节点与上一跳节点的距离采用以下公式计算：

对于节点j，节点j与上一跳节点k的距离d_jk计算公式为：

其中，(x_j,y_j)表示当前节点j的位置坐标，(x_k,y_k)表示上一跳节点k的位置坐标，节点k的位置从收到的广播分组头中获得；

(3)然后，计算当前节点的转发概率：

对于节点j，转发概率P_j计算公式为：

其中，R是车辆节点的无线覆盖范围半径；α为权重系数，0≤α≤1；α值可以根据实际仿真情况来调整，若对广播可靠性的要求较高，则需要增大实时成功广播率的权重值，即增大α的值，若对抑制广播风暴的要求较高，则需要增大距离的权重值，即减小α的值。

(4)节点j以转发概率P_j发送广播分组具体为：

节点j利用随机函数产生一个在0-1范围内均匀分布的随机数σ，若σ>P_j，则节点j直接丢弃该广播分组；否则，节点j发送该广播分组。

上述是否位于节点k的后方、前方或并行行驶具体是根据单向行驶道路(已知行驶方向)上各个节点的位置信息来判断。

本发明将行驶在高速道路上的各个车辆通过各自车载传感器(例如GPS设备)采集的数据和无线通信设备建立了车载网络，通过上述方法使得各个车辆相互通信进行广播，能够帮助车辆通信的顺畅，提高广播可靠性，降低了网络通信拥塞的概率。

本发明根据当前节点的实时成功广播率和当前节点与上一跳节点之间的距离动态调整转发概率，赋予实时成功广播率高且距离远的节点较大的转发概率，能有效抑制广播风暴、提高广播可靠性，同时还能适应动态变化的网络拓扑。

本发明方法设计的网络要求为：网络中所有节点均处于高速公路上；网络中每个车辆节点均配备全向天线和定位设备；网络中各车辆节点地位平等；网络中车辆节点都具备全向通信的能力，只要在彼此的通信范围内，就可以互相收发广播分组；网络中车辆节点的无线覆盖区域均为半径为R的圆形区域；网络采取双向通信链路，每个车辆节点均具备接收和转发广播分组的功能；网络采用共享的无线信道，MAC层采用IEEE 802.11DCF协议。

所述广播分组包括源节点IP地址、广播分组序列号、广播目的IP地址、当前节点IP地址、当前节点的X轴坐标值、当前节点的Y轴坐标值以及数据区。

所述节点的广播分组收发记录表包括当前节点的IP地址和接收或发送的广播分组条目，每个广播分组条目包括广播分组的源节点IP地址、广播分组序列号、该条目的超时时间、该广播分组是否已接收记录、是否已广播记录、是否已成功广播记录。

所述节点的已发送广播分组记录表包括当前节点的IP地址和已发送广播分组的超时时间记录。

所述节点的已成功广播分组记录表包括当前节点的IP地址和已成功广播分组的超时时间记录。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明能够有效抑制广播风暴。本发明采用基于概率的方式，网络中每个节点根据当前节点的实时成功广播率和当前节点与上一跳节点的距离计算转发概率，根据网络情况动态调整转发概率，减少参与转发的节点数，有效抑制了广播风暴；其次，本发明采用距离作为计算转发概率的参数之一，距离越远，则转发所得广播额外覆盖度越大，将广播分组传输到全网所需跳数越少，本发明赋予距离远的节点较大的转发概率，能有效抑制广播风暴；再者，本发明中只有位于源节点或中继节点后方的节点才有可能参与广播分组的转发，因此也在一定程度上减少了参与转发的节点数，抑制了广播风暴。

(2)本发明的广播可靠性较高。本发明采用实时成功广播率作为计算转发概率的参数之一，实时成功广播率值的大小能较准确地反映最近一段时间内当前节点周围的局部网络状况，若某个节点的实时成功广播率较高，则表明该节点最近几次广播中成功广播的概率较大，因此表明该节点周围的网络状况较好，继续发送广播分组成功的可能性也大，赋予实时成功广播率高的节点较大的转发概率，能提高广播可靠性；此外，本发明采取延时转发机制，中继节点在转发广播分组前随机延时一段时间，避免多个中继节点同时转发广播分组造成广播分组碰撞，使得一部分节点接收不到广播分组，进一步提高了广播的可靠性。

附图说明

图1为本发明的一种广播流程图；

图2为本发明的源节点发送广播分组的一种流程图；

图3为本发明的任一节点接收与转发广播分组的一种流程图；

图4为本发明的删除广播分组收发记录表中超时条目的一种流程图；

图5为本发明中的广播分组收发记录表实例格式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示，本发明广播流程图具体包括如下步骤：

步骤100，源节点发送广播分组：假定节点i为网络中任一产生广播分组的源节点，源节点i产生序列号为z的广播分组，首先在广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，设置超时时间T_iu，并在该条目下记录该广播分组已接收；

然后将源节点i的IP地址、广播分组序列号、广播目的IP地址、当前节点i的IP地址和位置信息封装在广播分组头部中，以广播的方式发送该广播分组；发送完广播分组后，在节点i的广播分组收发记录表中的相应条目下记录该广播分组已广播，在节点i的已发送广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间

步骤200，网络中任一节点j接收与转发广播分组：任一节点j从邻居节点k收到一个广播分组后，进行以下判断和处理；

步骤201，首先判断节点j是否位于节点k的后方，若是，则转向步骤202；若否，则直接丢弃该广播分组(该广播分组所有数据均丢弃)，转向步骤400；

步骤202，根据接收到的广播分组中的源节点IP地址和广播分组序列号判断节点j的广播分组收发记录表中是否有该广播分组已接收的记录，若是，表明不是第一次接收，转向步骤203；若否，表明是第一次收到该广播分组，则在节点j的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，为该条目设置超时时间T_ju，添加该广播分组已接收的记录；然后计算节点j的实时成功广播率和节点j与节点k的距离，综合加权实时成功广播率和距离计算节点j的转发概率P_j，按转发概率P_j转发发送该广播分组，节点j在转发广播分组前首先根据广播分组格式重新封装该广播分组，然后随机延时T(T可取τ、2τ、3τ或4τ，其中τ等于节点j对于一个广播分组的发送时延和最大传播时延之和)后发送该广播分组，并在节点j的广播分组收发记录表中添加该广播分组已广播记录，在节点j的已发送广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间转向步骤400；

步骤203，判断节点j的广播分组收发记录表中是否有该广播分组的已广播记录，

若否，则直接丢弃该广播分组(该广播分组所有数据均丢弃)，转向步骤400；

若是，则判断节点j的广播分组收发记录表中是否有该广播分组的已成功广播记录，

若否，则说明节点j收到了自身发送出去的广播分组，也意味着节点j已成功广播了该广播分组，因此在节点j的广播分组收发记录表中相应条目下记录该广播分组已成功广播，在已成功广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间然后丢弃该广播分组(该广播分组所有数据均丢弃)；

若是，则丢弃该广播分组(该广播分组所有数据均丢弃)，转向步骤400；

步骤300，若节点j的广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表或已成功广播分组记录表中某个条目的超时时间计时到，则将这些表格中超时的条目删除；

步骤400，网络中所有节点反复交替执行步骤100至300，直至所有节点不需要再转发广播分组，或者仿真结束。

如图2所示，具体实施的源节点发送广播分组的过程包括：

节点i为网络中任一产生广播分组的源节点，节点i产生序列号为z的广播分组，首先在广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，为该条目设置超时时间T_iu，并在该条目下记录该广播分组已接收；

节点i获取当前节点的位置(x_i,y_i)，然后将源节点i的IP地址、广播分组序列号、广播目的IP地址、当前节点i的IP地址和位置信息封装在广播分组头部中，然后以广播的方式发送该广播分组；

节点i发送完序列号为z的广播分组后，在节点i的广播分组收发记录表中的相应条目下记录该广播分组已广播，在节点i的已发送广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间

如图3所示，具体实施的任一节点接收与转发广播分组的方法，包括如下步骤：

假定节点j为车载自组织网络中任一节点，仿真时所有车辆节点是自西向东行驶，X轴坐标值逐渐增大，节点j从其任一上一跳节点k接收一个源节点为i序列号为z的广播分组，需要做以下处理：

(1)节点j从上一跳节点k接收一个源节点为i序列号为z的广播分组后，获取广播分组头部中上一跳节点k的位置(x_k,y_k)，通过GPS设备获取当前节点j的位置(x_j,y_j)，比较x_j和x_k的大小：

若x_j≥x_k，则说明节点j位于上一跳节点k的前方或并行行驶，直接丢弃该广播分组(该广播分组所有数据均丢弃)，转向步骤(10)；

若x_j<x_k，则说明节点j位于上一跳节点k的后方，转向步骤(2)；

(2)查看节点j的广播分组收发记录表中是否记录该广播分组已接收：

若是，则节点j不是第一次接收该广播分组，转向步骤(8)；

若否，则节点j是第一次接收该广播分组，转向步骤(3)；

(3)首先在节点j的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，为该条目设置超时时间T_ju，添加该广播分组已接收的记录；

(4)节点j统计自身的已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表中的记录数M_j和S_j，判断M_j是否为0：

若是，则节点j的实时成功广播率R_j设为C，本发明仿真时，C设置为0.7，转向步骤(5)；

若否，则根据计算节点j的实时成功广播率R_j，转向步骤(5)；

(5)根据计算节点j和节点k之间的相对距离d_jk；

(6)根据计算节点j的转发概率P_j，然后产生一个在[0-1]之间均匀分布的随机数σ，比较σ和P_j的大小关系：

若σ>P_j，则直接丢弃该广播分组(该广播分组所有数据均丢弃)，转向步骤(10)；

若σ≤P_j，则转向步骤(7)；

(7)节点j根据广播分组的格式重新封装源节点为i序列号为z广播分组，封装完成后，转发该广播分组前采取退避延时机制，节点j随机延时T(T可取τ、2τ、3τ或4τ，其中τ等于节点j对于一个广播分组的发送时延和最大传播时延之和)后发送该广播分组，然后在节点j的广播分组收发记录表中记录该广播分组已广播，在节点j的已发送广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间转向步骤(10)；

(8)查看广播分组收发记录表中该广播分组对应条目下是否存在该广播分组已广播的记录：

若是，则转向步骤(9)；

若否，则直接丢弃该广播分组(该广播分组所有数据均丢弃)，转向步骤(10)；

(9)查看广播分组收发记录表中该广播分组对应条目下是否存在该广播分组已成功广播的记录：

若是，则直接丢弃该广播分组(该广播分组所有数据均丢弃)，转向步骤(10)；

若否，则说明节点j收到了自身发送出去的广播分组，也就意味着节点j已成功广播了该广播分组，因此在节点j的广播分组收发记录表相应条目下记录该广播分组已成功广播，在已成功广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间然后丢弃该广播分组(该广播分组所有数据均丢弃)；

(10)结束。

如图4所示，具体实施的删除广播分组收发记录表中超时条目的方法，包括如下步骤：

若节点j的广播分组收发记录表中第u个条目的超时时间T_ju计时到，则将该条目从节点j的广播分组收发记录表中删除。在实际仿真程序中，通过设置定时中断来删除广播分组收发记录表中的超时条目，即每个T_w时间中断一次，在本发明仿真程序中，T_w设置为5s，定时中断到来后，就删除超时计时到的条目。

如图5所示，为本发明中的广播分组收发记录表实例格式，具体包括：

①IP address(current node:j)：表示当前节点j的IP地址；

②当前节点j接收或转发的广播分组情况，具体为：

IP address(source node:i)：表示源节点i的IP地址；

Sequence number x(source from node i)：表示广播分组的序列号为z，且该广播分组是从源节点i发出的；T_ju：为广播分组收发记录中第u个广播分组设置的超时时间，用于删除广播分组收发记录表中超时的条目，实时更新广播分组收发记录表，T_ju初始值为10s。

Be received：表示该广播分组是否已接收，Yes表示已接收，No表示未接收；

Be broadcasted：表示该广播分组是否已广播，Yes表示已广播，No表示未广播；

Be successfully broadcasted：表示该广播分组是否已成功广播，Yes表示已成功广播，No表示未成功广播。

如表1所示，为本发明中的已发送广播分组记录表的实例格式，具体包括：

①IP address(current node:j)：表示当前节点j的IP地址；

②表示节点j已发送广播分组记录表中第v个记录的超时时间，初始值为10s。

表1

在本发明仿真程序中，对于已发送广播分组记录表中的超时记录，同样通过设置定时中断来删除，具体过程同广播分组收发记录表中删除超时条目的过程一样，删除已发送广播分组记录表中超时条目的中断间隔T_w设置为1s。

如表2所示，为本发明中的已成功广播分组记录表的实例格式，具体包括：

①IP address(current node:j)：表示当前节点j的IP地址；

②表示节点j的已成功广播分组记录表中第w个记录的超时时间，初始值为10s。

表2

在本发明仿真程序中，同样是通过设置定时中断来删除已成功广播分组记录表中的超时记录，具体过程同广播分组收发记录表中删除超时条目的过程一样，删除已成功广播分组记录表中超时记录的中断间隔T_w设置为1s。

根据本实施方式的流程就可以撰写出本发明协议方法的程序代码，代码编译成功之后就可以应用于网络的广播中。为了更好的体现本发明协议方法的性能提高，用网络仿真软件对本发明协议方法进行仿真。

本发明方法主要从三个性能指标进行分析：(1)转发节点比例(RetransmittedRatio)：参加转发广播分组的节点个数占网络中节点总数的比例。(2)到达率(Reachability)：所有目的节点实际接收的广播分组数目与所有目的节点本应收到的广播分组数目的比值。(3)平均传输时延(Average Transmission Delay)：从源节点发出广播分组开始到该广播分组被全部目的节点收到所产生的延时的平均值。

为了能更好的看出本发明协议方法的优势所在，将本发明的方法RSBDB与ASBB、SAPF、Flooding三种协议方法进行对比。其中，ASBB方法根据当前节点和邻居节点的平均速度调节当前节点的转发概率；SAPF方法根据节点自身的速度调节当前节点的转发概率；Flooding方法中，每个首次接收到某个广播分组的节点都需要转发广播分组。

对于网络中节点密度不同、发包速率CBR不同的情况进行了仿真。

(1)本发明中的RSBDB方法的转发节点比例明显低于ASBB、SAPF和Flooding方法。

(2)本发明中的RSBDB方法的到达率基本均高于ASBB、SAPF方法，低于Flooding方法。

(3)本发明中的RSBDB方法的平均传输时延明显小于ASBB、SAPF和Flooding方法。

根据仿真结果分析，本发明在转发节点比例、到达率和平均传输时延上具有优势，能较好地抑制广播风暴、提高广播可靠性和降低信息传输时延，能适应车载自组织网络中网络拓扑变化迅速的高速公路场景。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播算法，其特征在于：以每个车辆作为广播中的节点，通过车辆自身的定位传感器检测获得的定位位置作为节点的位置信息，通过车辆上安装的无线通信设备进行节点之间的广播通信；在道路上的各个车辆在行驶过程中，采用基于实时成功广播率和距离的方式进行节点之间的广播通信：源节点i开始向周围的邻居节点发送广播分组；网络中任一节点j接收到广播分组后，判断是否继续转发，转发时根据实时成功广播率和距离计算转发概率，按转发概率发送广播分组；并且，网络中的每个节点均设置广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表，在任意两个节点相互广播通信过程中实时更新广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表。

2.根据权利要求1所述的一种基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播算法，其特征在于：所述的判断是否继续转发，主要判断接收到广播分组的节点j是否位于接收来源所在节点的后方且是第一次接收该广播分组：

若是，则计算节点j的实时成功广播率和到上一跳邻居节点的距离，然后根据实时成功广播率和距离计算当前节点j的转发概率，按转发概率发送广播分组；

若否，则直接丢弃该广播分组，不转发；

网络中所有节点采用上述方式进行广播通信，直至所有节点不需要再转发广播分组。

3.根据权利要求1所述的一种基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播算法，其特征在于：网络中的每个节点均设置广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表，其中广播分组收发记录表含有广播分组已接收记录、已广播记录和已成功广播记录；按照包括以下方面的基于实时成功广播率和距离的方式进行广播通信：

(1)节点转发

以车载自组织网络中任一节点i作为产生广播分组的源节点，源节点产生广播分组后，首先在节点i的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，为该条目设置超时时间T_iu，添加该广播分组已接收记录，节点i获取当前节点的位置(x_i,y_i)，然后将源节点i的IP地址、广播分组序列号、广播目的IP地址、当前节点i的IP地址和位置信息封装在广播分组头部中，然后以广播的方式向自身周围的节点发送广播分组，接收到广播分组的节点判断是否再向自身周围的节点转发广播分组，直至所有节点不需要再转发该广播分组；

(2)接收广播分组

任一节点j接收一个广播分组，若是第一次接收该广播分组，则在节点j的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，设置超时时间T_ju，并在该条目下记录该广播分组已接收；

(3)发送广播分组

任一节点j接收并处理了一个广播分组后，如果需要转发，则在发送该广播分组前，将源节点i的IP地址、广播分组序列号、广播目的IP地址、当前节点j的IP地址和位置信息写入广播分组头部，发送广播分组；然后在节点j的广播分组收发记录表中的该广播分组条目下记录该广播分组已广播，在节点j的已发送广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间

(4)任一节点j接收到广播分组后处理转发

若节点j从节点k接收到一个广播分组后，节点k即为节点j的邻居节点，依次判断节点j是否位于节点k的后方、是否是第一次收到该广播分组、是否是节点自身已转发过的广播分组、是否是已成功转发的广播分组然后做出对应处理：

或者因节点j位于节点k的前方或并行行驶而直接丢弃该广播分组；

或者计算节点j的实时成功广播率和节点j与节点k的距离，根据实时成功广播率和距离计算节点j的转发概率，按转发概率转发广播分组；

或者因已接收过，但是没有广播而丢弃该广播分组；

或者在已成功广播分组记录表中添加该广播分组已成功广播的记录；

或者因已成功广播过该广播分组而丢弃该广播分组；

(5)任一节点j的广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表中的每个条目均设置超时时间，分别为T_ju、采取以下方式删除广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表和已成功广播分组记录表中的超时条目：

若广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表或已成功广播分组记录表中的某个条目对应的超时时间T_ju、计时到，则将广播分组收发记录表、已发送广播分组记录表或已成功广播分组记录表中对应的超时条目删除。

4.根据权利要求3所述的一种基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播算法，其特征在于：所述(4)中任一节点j接收到广播分组后处理转发具体为：

(4-1)首先判断节点j是否位于节点k的后方：

若是，则转向步骤(4-2)；

若否，则直接丢弃该广播分组，转向步骤(4-4)；

(4-2)判断节点j是否第一次收到该广播分组：

若是，则在节点j的广播分组收发记录表中建立该广播分组对应条目，为该条目设置超时时间T_ju，添加该广播分组已接收的记录；

然后节点j计算当前节点j的实时成功广播率R_j和节点j与节点k之间的距离d_jk，然后根据实时成功广播率R_j和距离d_jk计算转发概率P_j，按转发概率转发广播分组，节点j在转发广播分组前首先根据广播分组格式重新封装该广播分组，然后随机延时T后发送该广播分组，T等概率地取τ、2τ、3τ或4τ，其中τ等于节点j对于一个广播分组的发送时延和最大传播时延之和；然后在节点j的广播分组收发记录表中添加该广播分组已广播的记录，在节点j的已发送广播分组记录表中并为该广播分组设置超时时间转向步骤(4-4)；

若否，则转向步骤(4-3)；

(4-3)判断在节点j的广播分组收发记录表中是否有该广播分组已广播的记录：

若否，则直接丢弃该广播分组，转向步骤(4-4)；

若是，则判断在节点j的广播分组收发记录表中是否有该广播分组的已成功广播记录：

若是，则直接丢弃该广播分组，转向步骤(4-4)；

若否，则在节点j的广播分组收发记录表的该广播分组条目下记录该广播分组已成功广播，在已成功广播分组记录表中建立一个新的记录，并为该记录设置超时时间然后丢弃该广播分组；

(4-4)结束。

5.根据权利要求1～4任一所述的一种基于实时成功广播率和距离的高速公路车载网络广播算法，其特征在于：按转发概率发送广播分组，具体为：

S1、计算当前节点的实时成功广播率采用以下公式计算：

对于节点j，节点j的实时成功广播率计算公式为：

其中，S_j为已成功广播分组记录表中的记录数，M_j为已发送广播分组记录表中的记录数；

S2、计算当前节点与上一跳节点的距离采用以下公式计算：

对于节点j，节点j与上一跳节点k的距离d_jk计算公式为：

其中，(x_j,y_j)表示当前节点j的位置坐标，(x_k,y_k)表示上一跳节点k的位置坐标；

S3、然后，计算当前节点的转发概率：

对于节点j，转发概率P_j计算公式为：

其中，R是车辆节点的无线覆盖范围半径；α为权重系数，0≤α≤1；

S4、节点j以转发概率P_j发送广播分组具体为：

节点j利用随机函数产生一个在0-1范围内均匀分布的随机数σ，若σ>P_j，则节点j直接丢弃该广播分组；否则，节点j发送该广播分组。