基于位置信息的特定環(huán)境車載自組織網(wǎng)路由協(xié)議研究.pdf

1、近年來,隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展和交通領(lǐng)域信息化的迫切需求,催生了人們探索無線通信在智能交通方面的應(yīng)用研究——車載自組織網(wǎng)絡(luò)(VehicularAd Hoc Networks,VANET)。VANET是一種特殊的移動自組織網(wǎng),其特點(diǎn)是不需要固定的基礎(chǔ)設(shè)施支撐便能隨時(shí)隨地快速構(gòu)建一個(gè)自組織的車輛間通信網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)事故預(yù)警、輔助駕駛、道路交通信息查詢、車間通信和Intemet接入服務(wù)等應(yīng)用。由于車載自組織網(wǎng)本身具有高速移動性、道路可預(yù)測性

2、、司機(jī)駕駛行為的不確定性,使得在如此復(fù)雜的情況下提供一套有效的路由機(jī)制成為車載自組織網(wǎng)的研究難點(diǎn)。本文在分析國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀并對比已有的車載自組織網(wǎng)的路由協(xié)議,對基于位置的路由協(xié)議進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn),主要工作如下:
　　 針對城市交通環(huán)境十字路口路由選擇效率低且跳數(shù)過多的問題,本文提出一種基于方向優(yōu)先的地理位置路由策略。雖然已有的路由協(xié)議可通過在十字路口加入固定節(jié)點(diǎn)來緩解效率低的問題,但是這樣卻增加了外在基礎(chǔ)設(shè)施不僅實(shí)施困難

3、而且預(yù)算成本較高。本文通過電子地圖獲得路段信息,并將此信息添加在節(jié)點(diǎn)的分組頭中通過信標(biāo)周期性地廣播。依據(jù)信標(biāo)判斷節(jié)點(diǎn)的類型和轉(zhuǎn)發(fā)方式,普通節(jié)點(diǎn)采取貪婪轉(zhuǎn)發(fā)的方式,預(yù)測節(jié)點(diǎn)采取受限的貪婪轉(zhuǎn)發(fā),而十字路口節(jié)點(diǎn)決定路由轉(zhuǎn)發(fā)的方向。由于在十字路口場景采用了受限的貪婪轉(zhuǎn)發(fā),因此可以使得數(shù)據(jù)分組包以更少的跳數(shù)、更短的路徑成功投遞。
　　 針對城市郊區(qū)或者高速公路場景容易遇到路由空洞的現(xiàn)象,本文提出了一種基于兩跳節(jié)點(diǎn)信息的地理位置路由協(xié)議。目

4、前車載網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議大都僅限在一跳范圍或者短距離通信多跳范圍內(nèi)的貪婪轉(zhuǎn)發(fā)研究,只有在遇到路由空洞時(shí)才采取修復(fù)策略,并不能很好的提前預(yù)測空洞。本文通過鄰居節(jié)點(diǎn)的信息交換使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能掌握自身兩跳范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)位置信息,并將兩跳節(jié)點(diǎn)位置信息保存在節(jié)點(diǎn)的鄰居表中,當(dāng)數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)尋找路由時(shí),根據(jù)鄰居表的信息在節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)貪婪轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)可以提前預(yù)測空洞,從而有效的避開空洞,本算法能夠減少空洞發(fā)生的概率。
　　 本文采用網(wǎng)絡(luò)模擬仿真驗(yàn)證所提出的算

5、法。實(shí)驗(yàn)中使用了網(wǎng)絡(luò)仿真平臺NS2和交通仿真模擬器MOVE,其中仿真場景為美國德克薩斯州及其周邊環(huán)境,使用SUMO產(chǎn)生仿真的交通流量腳本。目前路由協(xié)議主要從數(shù)據(jù)包的成功投遞率、端到端的時(shí)延和分組延遲率三個(gè)方面進(jìn)行性能比較,所以本文從這三個(gè)方面著手與現(xiàn)有的路由協(xié)議對比分析。仿真結(jié)果表明基于方向優(yōu)先的地理位置路由策略能夠以更少的路由跳數(shù),更短的路徑實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組包的成功投遞;而基于兩跳節(jié)點(diǎn)信息的地理位置路由協(xié)議,在避免路由空洞方面存在著很大的