基于街道屬性的車載自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、車載自組織網(wǎng)絡(luò)中分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展迫切需求高效路由策略的支持，尤其是單點(diǎn)到單點(diǎn)的單播和單點(diǎn)到多點(diǎn)的廣播。而車輛節(jié)點(diǎn)的高速移動和受限于街道的分布特征導(dǎo)致全網(wǎng)拓?fù)涞念l繁變化和車輛節(jié)點(diǎn)不平均的分布。傳統(tǒng)移動自組織網(wǎng)絡(luò)中以節(jié)點(diǎn)和拓?fù)錇橹行牡穆酚刹呗詿o法滿足高度動態(tài)的車載自組織網(wǎng)絡(luò)中單播和廣播的路由需求。車輛節(jié)點(diǎn)的分布和移動受限于街道，全網(wǎng)拓?fù)渥罨镜膯挝灰彩墙值溃虼?，街道路由屬性的分析與使用是優(yōu)化車載自組織網(wǎng)絡(luò)路由性能的核心因素。
　

2、　在單播路由策略中，以街道為單位的路由策略更加適應(yīng)車載自組織網(wǎng)絡(luò)的特征。在已有的研究中考慮街道長度、車輛密度、連通性等特征作為街道的路由屬性，忽略了街道中節(jié)點(diǎn)的高速移動性、共享無線信道中的競爭干擾以及已有數(shù)據(jù)流量的影響，不能準(zhǔn)確的反應(yīng)街道的路由屬性。在廣播中繼選擇中，拓?fù)涞念l繁變化和車載廣播信道中的不可靠性導(dǎo)致車載網(wǎng)絡(luò)中的廣播中繼存在不確定性。已有的研究考慮多跳的拓?fù)湫畔⒒蛘哌^分依賴接收方的被動決策，在動態(tài)性的車載網(wǎng)絡(luò)場景中存在額外的時(shí)

3、延，無法滿足高效廣播中繼選擇的需求。
　　因此，本文在分析考慮街道路由屬性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了車載自組織網(wǎng)絡(luò)中高效的單播和廣播路由協(xié)議:
　　(1)車載自組織網(wǎng)絡(luò)中單播路由的基本問題是以街道為單位的路由路徑選擇，街道路徑的選擇取決于街道路由屬性的分析。車載自組織網(wǎng)絡(luò)中街道的路由屬性隨著時(shí)間和地點(diǎn)的不同而變化，路由協(xié)議需要適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)場景。本文從精確分析街道內(nèi)路由屬性的研究角度出發(fā)，將街道中的車輛節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間的無線通信信道抽象

4、為街道微拓?fù)?。街道微拓?fù)涫菆?bào)文路由路徑和全局拓?fù)涞幕窘M成部分?？紤]車輛的移動性、共享無線信道的接入競爭和已有數(shù)據(jù)流量的影響，本文形式化地抽象街道內(nèi)中繼選擇策略，分析微拓?fù)渲卸说蕉说某晒ν哆f率和投遞時(shí)延等路由性能，精確地反映了街道的路由屬性?；诮值牢⑼?fù)涞男阅芊治觯疚脑O(shè)計(jì)了結(jié)合全局靜態(tài)地理指引和局部動態(tài)性能優(yōu)化的單播路由策略RPMT。
　　(2)車載自組織網(wǎng)絡(luò)中多跳廣播的基本問題是廣播中繼節(jié)點(diǎn)的選擇。本文首先結(jié)合主動指定和被動

5、決策設(shè)計(jì)高效廣播框架BPD。針對BPD中期望再廣播節(jié)點(diǎn)的選擇，本文考慮街道內(nèi)的靜態(tài)廣播屬性作為全局引導(dǎo)，動態(tài)廣播屬性作為局部優(yōu)化，預(yù)估選擇廣播方向中某一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)作為期望再廣播節(jié)點(diǎn)時(shí)的多跳廣播性能。針對多跳廣播中覆蓋時(shí)間和覆蓋效率的優(yōu)化，本文分析并提出了多跳廣播期望剩余時(shí)延和期望再廣播效率兩個(gè)度量，以及對應(yīng)的廣播協(xié)議BPD-D與 BPD-E。為了評估街道內(nèi)的多跳廣播性能，本文實(shí)現(xiàn)了多跳廣播性能的理論分析并用于數(shù)值模擬的性能評測中。