楊茂保 徐利亞 葛明珠 舒長(zhǎng)興
(九江學(xué)院,九江332005)
主題詞:車(chē)載網(wǎng) 緊急信息 廣播路由
車(chē)載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad hoc Network,VANET)是一種將傳感器技術(shù)、短距離移動(dòng)通信及信息處理技術(shù)相結(jié)合的移動(dòng)自組網(wǎng)(Mobile Ad hoc Network,MANET),是智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息承載平臺(tái)。VANET中的節(jié)點(diǎn)主要由車(chē)輛組成,車(chē)輛可利用車(chē)載傳感器實(shí)時(shí)采集交通信息,通過(guò)與其他車(chē)輛的交流來(lái)廣播安全、道路狀況等信息,在改善交通環(huán)境、減少交通事故等方面具有積極的作用[1]。此外,在VANET中,車(chē)輛還可以與路側(cè)單元(Road Side Units,RSU)通信,通過(guò)RSU接入主干網(wǎng),為車(chē)內(nèi)成員提供更豐富的服務(wù)[2-5]。
車(chē)載網(wǎng)中的廣播路由算法主要有基于地理位置的路由[6-9]、基于內(nèi)容的路由[10-14]?;诘乩砦恢玫膹V播路由算法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單、執(zhí)行效率高,通?;诘乩砦恢脛澐趾蜻x節(jié)點(diǎn),選擇距離廣播節(jié)點(diǎn)更遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)作為下一跳中繼節(jié)點(diǎn)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,但該類算法沒(méi)有很好地顧及到VANET中車(chē)輛節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度快、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓斓奶攸c(diǎn),當(dāng)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)杰?chē)輛節(jié)點(diǎn)稀少的路段時(shí),會(huì)產(chǎn)生極大的延時(shí)?;趦?nèi)容的廣播路由算法中,數(shù)據(jù)包含有本地拓?fù)湫畔ⅲ芨咝实剡x擇中繼節(jié)點(diǎn)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)包,但由于拓?fù)渥兓?,?huì)產(chǎn)生冗余,當(dāng)節(jié)點(diǎn)緩存已滿時(shí)會(huì)造成數(shù)據(jù)包的丟失。
因此,信息在車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的傳輸面臨諸多挑戰(zhàn):節(jié)點(diǎn)密度大、車(chē)速快使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化極快,節(jié)點(diǎn)間形成的鏈路持續(xù)時(shí)間較短;節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)受道路的強(qiáng)制約束,使得網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)分布不均勻,造成VANET中嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)分割現(xiàn)象;在道路區(qū)域,特別是熱點(diǎn)區(qū)域(如交叉路口周?chē)?,?jié)點(diǎn)的密度巨大,如不加限制地使所有節(jié)點(diǎn)自由廣播信息,會(huì)帶來(lái)激烈的信道資源競(jìng)爭(zhēng),使得該區(qū)域的無(wú)線傳輸癱瘓。這些因素導(dǎo)致信息在VANET中的傳輸不穩(wěn)定,本文提出一種低延時(shí)的廣播路由,通過(guò)建立連通支配集,概率廣播數(shù)據(jù)包來(lái)減少傳輸沖突。
本文討論的VANET場(chǎng)景采用全向傳輸方式。根據(jù)全向傳輸方式中無(wú)線覆蓋區(qū)域呈圓盤(pán)狀的特點(diǎn),該區(qū)域可用單位圓盤(pán)圖(Unit-Disk Graph,UDG)[15]表示,即G=(V,E),其中,V為節(jié)點(diǎn)集,E為邊集,即兩點(diǎn)之間可形成鏈路。
以發(fā)送節(jié)點(diǎn)的位置為圓心,以無(wú)線通信最大傳輸范圍為半徑,且假設(shè)節(jié)點(diǎn)的最大無(wú)線傳輸范圍相同,如果節(jié)點(diǎn)在另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信范圍內(nèi),則這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以通信,即它們之間存在一條鏈路。
在UDG模型中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有唯一的ID以標(biāo)識(shí)身份。|V|表示網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,|S|表示任意節(jié)點(diǎn)集合S?V(G)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,|E|表示邊的數(shù)量。以(vi,vj)∈E(G)表示節(jié)點(diǎn)vi和vj有直接連接的邊,即vi與vj相鄰,節(jié)點(diǎn)vi和節(jié)點(diǎn)vj互為鄰居節(jié)點(diǎn)。
連通支配集(Connected Dominating Set,CDS)是圓盤(pán)圖G中的節(jié)點(diǎn)集合D?V(G),對(duì)任一節(jié)點(diǎn)v,v∈U或者v是D中節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)。
若v是圖G中的一節(jié)點(diǎn),集合Neighbor(v)表示v的鄰居集。
d(u1,u2)為頂點(diǎn)u1、u2之間的距離,R為節(jié)點(diǎn)最大傳輸距離,如果d(u1,u2)<R,則頂點(diǎn)u1和u2有一條連通的邊。
U是節(jié)點(diǎn)內(nèi)維護(hù)的集合,存放當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為中心長(zhǎng)度為d的路段內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)。
本文提出的廣播路由方法為:對(duì)VANET熱點(diǎn)區(qū)域中的車(chē)輛節(jié)點(diǎn)構(gòu)造CDS;對(duì)每個(gè)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包,選擇CDS中的節(jié)點(diǎn)作為廣播路由的中繼車(chē)輛節(jié)點(diǎn),并按一定的概率廣播。
車(chē)輛節(jié)點(diǎn)的傳輸模型是UDG,然而在圖中,計(jì)算最小連通支配集(Minimum Connected Dominating Set,MCDS)是不確定多項(xiàng)式時(shí)間問(wèn)題(Non-deterministic Polynomial-time hard,NP-hard)[16],即在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)不收斂,得不出解。本文研究該問(wèn)題的近似解,即構(gòu)建一個(gè)近似最小的CDS算法。
3.1.1 算法描述
構(gòu)建以當(dāng)前節(jié)點(diǎn)S為中心的通信范圍內(nèi)初始連通圖G(V,E),用最小生成樹(shù)思想[17]構(gòu)造1個(gè)初始CDS。要使CDS內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)更少,則要保證選入CDS內(nèi)的節(jié)點(diǎn)具有更多的鄰居節(jié)點(diǎn),構(gòu)建M-CDS。在圖G(V,E)中,當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)即為該節(jié)點(diǎn)的度,所以在選擇CDS內(nèi)的節(jié)點(diǎn)時(shí),將節(jié)點(diǎn)的度作為權(quán)衡參數(shù),節(jié)點(diǎn)的度越大,其權(quán)值越高。
3.1.2 算法實(shí)現(xiàn)
構(gòu)建VANET中以源(source)節(jié)點(diǎn)為中心,長(zhǎng)度為d的區(qū)域內(nèi)的CDS,并將該CDS廣播到區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)。構(gòu)建的初始圖G(V,E)算法和M-CDS算法流程分別如圖1、圖2所示,其中,u0為source頂點(diǎn),CDSinitial為初始連通支配集。
圖1 初始圖G(V,E)算法流程
圖2 M-CDS算法流程
3.1.3 算法分析
初始圖G(V,E)算法是依據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中經(jīng)典的構(gòu)造圖方法建立的,時(shí)間復(fù)雜度為O(n3)。M-CDS算法的時(shí)間復(fù)雜度分析過(guò)程為:
a.賦權(quán)值給圖中的各邊,其時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。
b.Prim算法生成最小生成樹(shù)的時(shí)間復(fù)雜度為O(n2)。
c.選擇非葉子節(jié)點(diǎn)。對(duì)于構(gòu)建好的最小生成樹(shù)中的節(jié)點(diǎn),易知只需依次判斷節(jié)點(diǎn)的度是否為1即可,故該部分的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。
d.去除冗余的節(jié)點(diǎn)。需要將初始支配集中的節(jié)點(diǎn)兩兩進(jìn)行鄰居節(jié)點(diǎn)對(duì)比。對(duì)于n個(gè)節(jié)點(diǎn),兩兩遍歷需要查詢的次數(shù)是n(n-1)/2。假設(shè)兩節(jié)點(diǎn)擁有的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)分別為m1和m2,鄰居節(jié)點(diǎn)集中的節(jié)點(diǎn)以ID按序排列,則判斷兩節(jié)點(diǎn)的鄰居集是否存在包含關(guān)系需要的查詢次數(shù)為max{m1,m2}。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)超過(guò)5.177 4logn[18]時(shí),該網(wǎng)絡(luò)是全連通的,因此,m1、m2均小于5.177 4logn,則該步的時(shí)間復(fù)雜度為O(n2logn)。
由于上述步驟是順序執(zhí)行的,所以構(gòu)建CDS的時(shí)間復(fù)雜度是O(n2logn)。
3.1.4 結(jié)果分析
選擇經(jīng)典的貪心算法(Greedy Algorithm)和Rule-K算法,在靜態(tài)拓?fù)鋱?chǎng)景下與本文提出的M-CDS算法進(jìn)行比較,然后按照VANET場(chǎng)景設(shè)置節(jié)點(diǎn)傳輸半徑R和隨機(jī)圖中的節(jié)點(diǎn)數(shù)n,得到CDS內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量與傳輸半徑R和圖中節(jié)點(diǎn)數(shù)n的關(guān)系,如圖3所示。
圖3 CDS內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量隨圖中節(jié)點(diǎn)數(shù)量的變化
由圖3a可知,當(dāng)R=30 m時(shí),貪心算法生成CDS內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量較Rule-K算法和M-CDS算法多。當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)較少時(shí),M-CDS算法的表現(xiàn)與Rule-K算法較為接近,但隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)的增多,Rule-K算法的性能略勝一籌。這是因?yàn)殡S著節(jié)點(diǎn)的增多,CDS內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量隨之增加,導(dǎo)致邊界網(wǎng)關(guān)增多。Rule-K算法去除冗余節(jié)點(diǎn)的規(guī)則比M-CDS更為精確,能最大限度地得出MCDS,但是其相應(yīng)的開(kāi)銷稍大些,相反,M-CDS算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,開(kāi)銷相對(duì)較小。
由圖3b可知,當(dāng)R=100 m時(shí),貪心算法生成CDS內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量依然較其他2個(gè)算法大,而Rule-K算法與M-CDS算法生成的CDS較為接近。這是由于節(jié)點(diǎn)傳輸半徑增大使得節(jié)點(diǎn)鄰居數(shù)大量增加,M-CDS算法生成的CDS中每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有更多葉子節(jié)點(diǎn),生成初始的CDS時(shí)會(huì)刪除所有的葉子節(jié)點(diǎn),即刪除的冗余節(jié)點(diǎn)也更多。
在本文場(chǎng)景中,選擇長(zhǎng)為10 km、寬為25 m的矩形區(qū)域,隨機(jī)投放一定數(shù)量的車(chē)輛節(jié)點(diǎn),每個(gè)車(chē)輛節(jié)點(diǎn)的連通半徑為R=200 m,距離小于R的車(chē)輛節(jié)點(diǎn)間能夠通信,反之不能通信。每次隨機(jī)產(chǎn)生的圖如果是連通的,則繼續(xù)試驗(yàn),否則重新產(chǎn)生隨機(jī)圖。
設(shè)R=200 m,車(chē)輛節(jié)點(diǎn)數(shù)量n的變化范圍是10~100,對(duì)每個(gè)n,生成100次網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,求解圖中CDS內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,取平均值,結(jié)果如圖4所示。
圖4 R=200 m時(shí)CDS的節(jié)點(diǎn)數(shù)量隨圖中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量的變化
由圖4可知,CDS中包含的節(jié)點(diǎn)數(shù)量隨圖中節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加而增加,當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)到100時(shí),產(chǎn)生的隨機(jī)圖已經(jīng)非常稠密,但是由M-CDS算法產(chǎn)生的CDS所包含的節(jié)點(diǎn)數(shù)卻較少。
設(shè)n=20,R的變化范圍為100~200 m,進(jìn)行100次試驗(yàn),取平均值,結(jié)果如圖5所示。
圖5 n=20時(shí)CDS的節(jié)點(diǎn)數(shù)量隨節(jié)點(diǎn)傳輸半徑的變化
由圖5可知,當(dāng)節(jié)點(diǎn)傳輸半徑增加時(shí),CDS的數(shù)量減少,但CDS中包含的節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加。當(dāng)R=200 m時(shí),CDS的數(shù)量幾乎為1,因?yàn)槔碚撋洗藭r(shí)幾乎能覆蓋到區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)。
構(gòu)建M-CDS后,本文以CDS中的節(jié)點(diǎn)作為廣播節(jié)點(diǎn)來(lái)廣播數(shù)據(jù)包。為了進(jìn)一步減少節(jié)點(diǎn)的廣播數(shù)據(jù)包數(shù)量、減少傳輸沖突、提高信道利用率,本文針對(duì)CDS中的節(jié)點(diǎn),提出一種動(dòng)態(tài)的按概率廣播的策略廣播數(shù)據(jù)包,根據(jù)節(jié)點(diǎn)的密度和鄰居覆蓋集計(jì)算節(jié)點(diǎn)的廣播概率。
3.2.1 節(jié)點(diǎn)平均密度的計(jì)算
本文根據(jù)局部鄰居節(jié)點(diǎn)信息來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中局部節(jié)點(diǎn)的密度。如果某節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)比網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的平均鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)多,則認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)所處的區(qū)域是節(jié)點(diǎn)密度大的區(qū)域,反之是節(jié)點(diǎn)密度稀疏的區(qū)域。
網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的平均鄰居數(shù)量為:
式中,N為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的總數(shù)量;Ui為節(jié)點(diǎn)i的鄰居數(shù)量。
3.2.2 節(jié)點(diǎn)的鄰居覆蓋集設(shè)定
本文的目標(biāo)是當(dāng)傳輸路由請(qǐng)求(Route Request,RREQ)包時(shí),減少冗余包的傳輸,從而不影響網(wǎng)絡(luò)吞吐量。根據(jù)節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域的節(jié)點(diǎn)密度和廣播包已覆蓋的鄰居節(jié)點(diǎn)集來(lái)動(dòng)態(tài)設(shè)定當(dāng)前節(jié)點(diǎn)廣播該數(shù)據(jù)包的概率。節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的RREQ包中的節(jié)點(diǎn)信息更新自己的鄰居節(jié)點(diǎn)表,并確定該RREQ包已覆蓋的鄰居節(jié)點(diǎn)集。如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)已經(jīng)有相當(dāng)部分被該RREQ包覆蓋,則當(dāng)前節(jié)點(diǎn)廣播該RREQ包的概率較低。
節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包覆蓋鄰居集指已經(jīng)接收到同一個(gè)數(shù)據(jù)包的該節(jié)點(diǎn)的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)集。如圖6所示,節(jié)點(diǎn)S將RREQ包廣播到它的鄰居節(jié)點(diǎn)A、B、C、D、E,由于節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)E是D的鄰居節(jié)點(diǎn)且已經(jīng)收到了同樣的RREQ包,所以對(duì)于該RREQ包,D的鄰居覆蓋集就是節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)E。
圖6 節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包覆蓋鄰居集示意
3.2.3 節(jié)點(diǎn)廣播數(shù)據(jù)包的概率
M-CDS構(gòu)建完畢后,根據(jù)前文的結(jié)果計(jì)算數(shù)據(jù)包被當(dāng)前節(jié)點(diǎn)u廣播的概率:
式中,?為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的鄰居覆蓋集中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量;k為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)。
對(duì)數(shù)據(jù)包從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)廣播到目標(biāo)區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)時(shí)所產(chǎn)生的延時(shí)和數(shù)據(jù)包的遞送率進(jìn)行仿真測(cè)試,參數(shù)設(shè)置如表1所示。
首先將本文提出的低延時(shí)廣播路由(Low Latency Broadcast Routing,LLBR)與最基本的洪泛廣播進(jìn)行比較,數(shù)據(jù)包生成率為10個(gè)/s,結(jié)果如圖7所示。
表1 仿真參數(shù)
圖7 LLBR與洪泛廣播的仿真結(jié)果
由圖7可知:當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少時(shí),兩種方法的數(shù)據(jù)包遞送率都接近為1,洪泛廣播的平均端到端延時(shí)小于本文所提出的廣播方法;隨著熱點(diǎn)區(qū)域中節(jié)點(diǎn)數(shù)量增多,洪泛廣播中的數(shù)據(jù)包遞送率下降明顯,而本文提出的廣播方法遞送率仍接近1,洪泛廣播產(chǎn)生的平均端到端延時(shí)幾乎呈線性增加,而本文提出的廣播方法產(chǎn)生的延時(shí)增加不明顯。節(jié)點(diǎn)數(shù)量少時(shí),廣播的數(shù)據(jù)包較少,不會(huì)產(chǎn)生傳輸沖突,所以遞送率高;節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加時(shí),洪泛廣播中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都廣播所接收到的數(shù)據(jù)包,數(shù)據(jù)包數(shù)量呈指數(shù)增加,所產(chǎn)生的沖突急劇增多,造成數(shù)據(jù)包的丟失增多,端到端延時(shí)也急劇增加,而本文提出的廣播方法構(gòu)建區(qū)域中的CDS,通過(guò)支配集中的節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行概率廣播,極大地減少了廣播的數(shù)據(jù)包數(shù)量,遞送率和端到端延時(shí)與節(jié)點(diǎn)數(shù)較少的場(chǎng)景無(wú)明顯差異。
將本文提出的方法與基于鄰居覆蓋的概率轉(zhuǎn)發(fā)(Neighbor Coverage-based Probabilistic Rebroadcast,NCPR)廣播算法[19]和基于距離的多跳廣播(Distancebased Multi-hop Broadcast,DMB)算法[20]進(jìn)行比較,數(shù)據(jù)包生成率為10個(gè)/s,結(jié)果如圖8所示。
圖8 LLBR與NCPR、DMB的仿真結(jié)果
基于概率的廣播要求節(jié)點(diǎn)收到廣播數(shù)據(jù)包后以一定的概率P來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組,其中P通常是由當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到前一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的距離與它們的傳輸范圍的比值決定的,則距離前一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)最有可能成為新的中繼節(jié)點(diǎn),當(dāng)P=1時(shí),該方法等同于洪泛方法。當(dāng)車(chē)輛密度較大時(shí),很多節(jié)點(diǎn)具有相似的覆蓋范圍,因此隨機(jī)使一些節(jié)點(diǎn)不再?gòu)V播分組在一定程度上節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源。但是當(dāng)車(chē)輛密度較小時(shí),節(jié)點(diǎn)間覆蓋范圍基本不重合,除非P足夠大,否則將會(huì)有一部分節(jié)點(diǎn)無(wú)法接收到所有廣播信息。基于概率的廣播的缺點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)可能以較小或較大的概率來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組,造成廣播分組的嚴(yán)重缺失或高度冗余。
基于距離的廣播算法在通信范圍內(nèi)節(jié)點(diǎn)間距離d越小則額外覆蓋面積越小,d越大則額外覆蓋面積就越大,當(dāng)d=0時(shí),額外覆蓋面積也為0,該方法利用節(jié)點(diǎn)間的相對(duì)距離決定是否轉(zhuǎn)發(fā)分組,d可以通過(guò)GPS設(shè)備獲取或者根據(jù)消息的發(fā)射和接收功率間的關(guān)系計(jì)算得出。
由于車(chē)輛速度較快,車(chē)輛間的距離變化較快,所以基于距離的廣播算法性能較差。由圖8a可知:節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少時(shí),3種方法的數(shù)據(jù)包遞送率都接近1;當(dāng)區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量增多時(shí),DMB中數(shù)據(jù)包的遞送率下降明顯,NCPR算法較DMB算法表現(xiàn)更好,本文提出的廣播算法遞送率仍接近1。由圖8b可知:當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少時(shí),DMB和NCPR算法的平均端到端延時(shí)小于本文提出的廣播方法;隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)量增多,DMB廣播產(chǎn)生的平均端到端延時(shí)增加明顯,而NCPR算法和本文所提出的方法有較好的性能。這是因?yàn)?,?dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少時(shí),網(wǎng)絡(luò)廣播的數(shù)據(jù)包較少,基本不會(huì)產(chǎn)生傳輸沖突,本文提出的廣播算法需要構(gòu)建CDS并計(jì)算支配集中節(jié)點(diǎn)的廣播概率,會(huì)產(chǎn)生延時(shí);當(dāng)區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量增多時(shí),節(jié)點(diǎn)間相對(duì)距離減小,DMB算法的數(shù)據(jù)包數(shù)量增多,產(chǎn)生的沖突增多,造成重復(fù)廣播的次數(shù)增加,NCPR中,隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加,對(duì)于相同的數(shù)據(jù)包來(lái)說(shuō),其節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的鄰居列表中該節(jié)點(diǎn)未覆蓋連通的節(jié)點(diǎn)(Uncovered Neighbors,UCN)集隨之減少,使得節(jié)點(diǎn)廣播該數(shù)據(jù)包的概率降低,即減少傳輸沖突,具有較好的延時(shí),本文提出的廣播算法極大地減少了廣播的數(shù)據(jù)包數(shù)量和沖突的次數(shù)。
本文基于減少?gòu)V播數(shù)據(jù)包節(jié)點(diǎn)數(shù)量的思想設(shè)計(jì)廣播路由,對(duì)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)通信范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)建連通支配集,對(duì)連通支配集中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)包概率廣播,仿真結(jié)果表明,本文提出的方法極大地減少了廣播數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)數(shù)和廣播時(shí)產(chǎn)生的沖突,從而減少數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)的平均端到端延時(shí),提高數(shù)據(jù)包的遞送率。