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,隨著無線通信技術的快速發(fā)展和交通領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用研究——車載自組織網(wǎng)絡(VehicularAd Hoc Networks,VANET)。VANET是一種特殊的移動自組織網(wǎng),其特點是不需要固定的基礎設施支撐便能隨時隨地快速構建一個自組織的車輛間通信網(wǎng)絡,以實現(xiàn)事故預警、輔助駕駛、道路交通信息查詢、車間通信和Intemet接入服務等應用。由于車載自組織網(wǎng)本身具有高速移動性、道路可預測性

2、、司機駕駛行為的不確定性,使得在如此復雜的情況下提供一套有效的路由機制成為車載自組織網(wǎng)的研究難點。本文在分析國內(nèi)外相關領域研究現(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)議進行了相應的改進,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)點來緩解效率低的問題,但是這樣卻增加了外在基礎設施不僅實施困難

3、而且預算成本較高。本文通過電子地圖獲得路段信息,并將此信息添加在節(jié)點的分組頭中通過信標周期性地廣播。依據(jù)信標判斷節(jié)點的類型和轉發(fā)方式,普通節(jié)點采取貪婪轉發(fā)的方式,預測節(jié)點采取受限的貪婪轉發(fā),而十字路口節(jié)點決定路由轉發(fā)的方向。由于在十字路口場景采用了受限的貪婪轉發(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)點信息的地理位置路由協(xié)議。目

4、前車載網(wǎng)絡中的路由協(xié)議大都僅限在一跳范圍或者短距離通信多跳范圍內(nèi)的貪婪轉發(fā)研究,只有在遇到路由空洞時才采取修復策略,并不能很好的提前預測空洞。本文通過鄰居節(jié)點的信息交換使得每個節(jié)點都能掌握自身兩跳范圍內(nèi)的節(jié)點位置信息,并將兩跳節(jié)點位置信息保存在節(jié)點的鄰居表中,當數(shù)據(jù)分組轉發(fā)尋找路由時,根據(jù)鄰居表的信息在節(jié)點實現(xiàn)貪婪轉發(fā)時可以提前預測空洞,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)絡模擬仿真驗證所提出的算

5、法。實驗中使用了網(wǎng)絡仿真平臺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、端到端的時延和分組延遲率三個方面進行性能比較,所以本文從這三個方面著手與現(xiàn)有的路由協(xié)議對比分析。仿真結果表明基于方向優(yōu)先的地理位置路由策略能夠以更少的路由跳數(shù),更短的路徑實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組包的成功投遞;而基于兩跳節(jié)點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