城市環(huán)境下基于位置的車載自組網(wǎng)路由協(xié)議研究.pdf

1、車載自組網(wǎng)（Vehicle Ad-hoc Networks，VANET）不需要任何預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，由行駛中的車輛利用無線通信模塊組建而成。隨著人們對(duì)城市智能交通管理、智能交通輔助和車載應(yīng)用服務(wù)方面的需求提升，VANET成為了智能交通領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。作為一種特殊的移動(dòng)自組網(wǎng)（Mobile Ad-Hoc Networks，MANET），VANET繼承了MANET中動(dòng)態(tài)拓?fù)洹⒂邢迋鬏攷挕⒕W(wǎng)絡(luò)分布式控制、多跳的通信方式等特點(diǎn)，同時(shí)又由于車

2、輛的高速移動(dòng)特性和車輛行駛的城市環(huán)境特征，VANET又有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁、通信鏈路不穩(wěn)定、車輛的分布不均勻，交通系統(tǒng)影響節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)行為等特點(diǎn)。VANET路由協(xié)議是VANET的關(guān)鍵技術(shù)之一，它在很大程度上決定了VANET的性能，所以為了保證VANET中信息的高效傳輸，需要針對(duì)VANET的特點(diǎn)設(shè)計(jì)合理有效的路由協(xié)議。
　　基于位置的路由協(xié)議不需要維護(hù)全局的路由信息，只基于少量的局部信息作出轉(zhuǎn)發(fā)決策，對(duì)城市環(huán)境下VANET具有較好的適應(yīng)性

3、，因此本文根據(jù)城市環(huán)境下車輛運(yùn)動(dòng)及道路特點(diǎn)對(duì)經(jīng)典的基于位置的路由協(xié)議GPSR進(jìn)行了優(yōu)化，使之更加適應(yīng)城市環(huán)境下的VANET。
　　本文首先針對(duì)常用的路由協(xié)議的分類，結(jié)合多個(gè)經(jīng)典的路由協(xié)議對(duì)比分析每種類型的路由協(xié)議對(duì)城市VANET的適應(yīng)性，得出GPSR協(xié)議這種基于位置的路由協(xié)議更加適合城市VANET的結(jié)論。然后分析了城市環(huán)境車輛運(yùn)動(dòng)規(guī)律，指出GPSR協(xié)議在城市VANET中的不足。在此基礎(chǔ)之上提出了一種基于方向優(yōu)先的改進(jìn)GPSR協(xié)議，

4、通過引入對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考慮，根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)方向?qū)︵徆?jié)點(diǎn)劃分優(yōu)先級(jí)并根據(jù)優(yōu)先級(jí)選擇下一跳，同時(shí)考慮減少節(jié)點(diǎn)運(yùn)算量，將貪婪轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)計(jì)為基于直路的貪婪轉(zhuǎn)發(fā)和基于十字路口的貪婪轉(zhuǎn)發(fā)。最后本文分析對(duì)比了幾種網(wǎng)絡(luò)仿真工具和交通仿真工具，選取NS2和VanetMobiSim搭建仿真平臺(tái)，對(duì)優(yōu)化前后的GPSR協(xié)議進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。從平均端到端時(shí)延、丟包率、吞吐量和歸一化路由開銷四個(gè)方面進(jìn)行了性能評(píng)估，得出優(yōu)化后的GPSR協(xié)議在城市VANET中具有更好的適應(yīng)