一種節(jié)點簇簇首快速推舉方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種節(jié)點簇簇首快速推舉方法，包括，根據(jù)對應道路設置建立包含一定數(shù)量車節(jié)點的簇，并使簇的劃分具有最少數(shù)量，所有簇包含全部車節(jié)點，且每一車節(jié)點僅屬于一個簇；比較每一車節(jié)點簇內(nèi)的車節(jié)點間邊的權值，生成對應簇的最小生成樹；比較最小權值邊的兩端車節(jié)點接收信噪比均值，推舉較大值者為簇首。本發(fā)明利用最小生成樹原理，通過車節(jié)點之間的單向比較和遞降計算來減小簇首推舉時間，通過提高簇首的穩(wěn)定性來提高交通安全信息傳播的有效性。
【專利說明】一種節(jié)點簇簇首快速推舉方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通技木，尤其涉及針對車聯(lián)網(wǎng)中車節(jié)點簇簇首的推舉方法。【背景技術】
[0002]車聯(lián)網(wǎng)是智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportation System, ITS)信息采集、承載和傳輸平臺，能夠綜合承載交通安全信息、交通管理效率信息、交通商業(yè)服務信息和互聯(lián)網(wǎng)應用信息。其中，交通安全信息在有限地域和有限時域范圍內(nèi)有效，需要快速準確地在有限網(wǎng)絡范圍內(nèi)傳播，使車節(jié)點能夠及時對交通事件進行響應，起到安全預警作用。
[0003]交通安全信息消息簡短、位置相關，使用用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(User DatagramProtocol, UDP)進行廣播。但是，交通安全信息常伴隨交通事故的發(fā)生(或預警)而大量產(chǎn)生，形成高密度安全信息突發(fā)流。同時，在短距離、短時間內(nèi)，車節(jié)點因交通狀態(tài)惡化而大量聚集，使得車節(jié)點處于高密度分布狀態(tài)。于是，在有限地域和有限時域范圍內(nèi)，高密度車節(jié)點對相同交通安全信息的重復廣播造成事故域內(nèi)網(wǎng)絡無線資源的短時匱乏，安全信息端到端傳播產(chǎn)生極大的時延和嚴重的信息丟失率，使得接收到的交通安全信息變得陳舊或無法解析。為減小交通安全信息重復廣播造成的信息冗余，將一定范圍內(nèi)的多個車節(jié)點建立成節(jié)點簇(Cluster),并推舉某個車節(jié)點臨時擔任簇首(Cluster Head),由簇首進行簇內(nèi)安全信息的融合處理和廣播，簇內(nèi)其他車節(jié)點僅接收簇首廣播的交通安全信息。但是，城區(qū)路ロ頻繁變道和高速公路上的車速差異性使得簇首車節(jié)點具有一定的時效性，因此，當簇首失效時(例如簇首車節(jié)點駛離本簇)，車節(jié)點簇需要快速推舉新的簇首來接管簇內(nèi)交通安全信息的管理。
[0004]目前，車節(jié)點簇簇首推舉算法主要是從節(jié)點簇范圍、連通性、車節(jié)點移動性和計算能力等某ー個或幾個要素加權進行兩兩比較推舉簇首，存在著推舉計算量大，容易陷入重復比較等不足，導致簇首推舉時延大，時效性差，不能滿足交通安全信息快速傳播的需要。`
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術之不足，利用最小生成樹原理來提供ー種車聯(lián)網(wǎng)中車節(jié)點簇簇首變更時新簇首推舉快速的一種節(jié)點簇簇首快速推舉方法，該發(fā)明通過下述技術方案來實現(xiàn)。
[0006]所述節(jié)點簇簇首快速推舉方法，包括，
[0007]根據(jù)對應道路設置建立包含一定數(shù)量車節(jié)點的簇，并使簇的劃分具有最少數(shù)量，所有簇包含全部車節(jié)點，且每ー車節(jié)點僅屬于ー個簇；
[0008]比較每ー車節(jié)點簇內(nèi)的車節(jié)點間邊的權值，生成對應簇的最小生成樹；
[0009]比較最小權值邊的兩端車節(jié)點接收信噪比均值，推舉較大值者為簇首。
[0010]所述節(jié)點簇簇首快速推舉方法進ー步設計在于，所述具有最少數(shù)量簇的劃分的方法是，使得車節(jié)點集合V的劃分S，(V1, V2,...VJ滿足每個Vi都是ー個完整子圖，且對所有
的i，j = 1，2.，..q且i關j均有K=V^nVj =0吋，q為最小值所得車節(jié)點集合Vi,記為車節(jié)點簇Ci, i = 1，2，...q;
[0011]其中:i為車節(jié)點集合V中的第i個車節(jié)點簇，j為車節(jié)點集合V中的第j個車節(jié)點簇。
[0012]所述節(jié)點簇簇首快速推舉方法進ー步設計在于，所述車節(jié)點間邊的權值為w(e)，生成對應簇的最小生成樹w (T)，且有
[0013]
【權利要求】
1.一種節(jié)點簇簇首快速推舉方法，其特征在于包括， 根據(jù)對應道路設置建立包含一定數(shù)量車節(jié)點的簇，并使簇的劃分具有最少數(shù)量，所有簇包含全部車節(jié)點，且每ー車節(jié)點僅屬于ー個簇； 比較每ー車節(jié)點簇內(nèi)的車節(jié)點間邊的權值，生成對應簇的最小生成樹； 比較最小權值邊的兩端車節(jié)點接收信噪比均值，推舉較大值者為簇首。
2.根據(jù)權利要求1所述的ー種節(jié)點簇簇首快速推舉方法，其特征在于所述具有最少數(shù)量簇的劃分的方法是，使得車節(jié)點集合V的劃分S = IV1, V2,...V,}滿足每個V,_都是ー個完整子圖，且對所有的i，j = 1，2，? ? ? q且i關j均有
3.根據(jù)權利要求1或2所述的ー種節(jié)點簇簇首快速推舉方法，其特征在于所述車節(jié)點間邊的權值為w (e)，生成對應簇的最小生成樹w⑴，且有

4.根據(jù)權利要求3所述的ー種節(jié)點簇簇首快速推舉方法,其特征在于所述權值w(e)為車節(jié)點移動性均值瓦' 和節(jié)點對間距均值が加權和

5.根據(jù)權利要求4所述的ー種節(jié)點簇簇首快速推舉方法，其特征在于所述加權系數(shù)a，b根據(jù)簇首推舉目標而設定，在所述目標為穩(wěn)定性時，取a>b，且a+b= I;在所述目標定為所推薦簇首處于簇中心位置時，取a < b,且a+b = I,默認值取a = b = 0.5。
6.根據(jù)權利要求4所述的ー種節(jié)點簇簇首快速推舉方法,其特征在于所述車節(jié)點移動性均值K和車節(jié)點對間距均值瓦按下式計算得到，
7.根據(jù)權利要求4所述的ー種節(jié)點簇簇首快速推舉方法，其特征在于所述車節(jié)點接收信噪比均值為車節(jié)點通信模塊所接收到的簇內(nèi)其它車節(jié)點信噪比的平均值灰/?,
8.根據(jù)權利要求7所述的ー種節(jié)點簇簇首快速推舉方法，其特征在于所述比較最小權值邊的兩端車節(jié)點接收信噪比均值，推舉較大值者為簇首的方法具體包括:簇內(nèi)所有N個車節(jié)點均聲稱自己為候選簇首，任選ー車節(jié)點構成對應子圖G1 ； 比較與簇內(nèi)其它節(jié)點間邊的權值w(e)，取最小邊權值相連的節(jié)點構成新的子圖，該圖是包含k-1個車節(jié)點的子圖Glri ； 比較圖Glri中各節(jié)點和(Gc1-Glrl)中各節(jié)點間的所有邊的權值，取最小值相連節(jié)點，構成新子圖 Gk, k = 2，...，N， 若k < N，重復上述比較步驟；若k = N，終止上述比較步驟，則得最小生成樹6,； 對最小權值邊的兩端節(jié)點進行接收信噪比均值—比較，選最大者為該生成的根節(jié)點Hk,并作為本簇簇首H=Hk ； 在簇內(nèi)廣播“member”信息，接收其它車節(jié)點為本簇成員節(jié)點，簇成員節(jié)點回復“head”消息進行確認，當車節(jié)點收到“member”信息，則不再參與簇內(nèi)交通安全信息的傳播，直到系統(tǒng)再次初始化進行簇首更新。`
【文檔編號】H04L12/753GK103501270SQ201310482139
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權日:2013年10月15日
【發(fā)明者】邱恭安 申請人:南通大學