車載網(wǎng)絡(luò)中基于移動軌跡預(yù)測的快速鄰居發(fā)現(xiàn)算法研究.pdf

1、車載網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的快速移動導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓撲頻繁變化，快速的鄰居發(fā)現(xiàn)算法成為影響網(wǎng)絡(luò)協(xié)議性能的重要因素。傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)中，有很多可以用來提高數(shù)據(jù)傳輸性能和效率的協(xié)議，如路由協(xié)議、HELLO協(xié)議等。HELLO協(xié)議用于鄰居發(fā)現(xiàn)和鄰居維護，常與路由協(xié)議相結(jié)合以提高路由協(xié)議的性能。
　　在車載自組織網(wǎng)絡(luò)中，如果每個節(jié)點的鄰居表越精確，那么節(jié)點間的數(shù)據(jù)包投遞率就會越高。本文提出了一種新型的基于卡爾曼濾波器移動軌跡預(yù)測的HELLO協(xié)議，KFH( Kal

2、man Filter-based HELLO protocol)。
　　該協(xié)議將時間域劃分為相同長度的時隙，每一個節(jié)點擁有一個基于卡爾曼濾波器的預(yù)測模型，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中車輛移動的時間和空間特性來預(yù)測節(jié)點的運動軌跡。當(dāng)節(jié)點運用該模型預(yù)測自己下一個時隙的位置時，也同時對鄰居表中的每個鄰居進行預(yù)測。如果節(jié)點的位置預(yù)測精度大于一定的閾值，將廣播一個hello探測信息，同時把自己的真實位置信息發(fā)送給鄰居車輛，接收到該探測信息的節(jié)點將使用最新

3、的數(shù)據(jù)更新自己鄰居表中相應(yīng)的模型參數(shù)。在每個時隙中，節(jié)點使用自己對鄰居節(jié)點的位置預(yù)測數(shù)據(jù)，計算自己與每個鄰居之間的距離，超出節(jié)點通信范圍的鄰居將會被刪除。因此，每個節(jié)點始終維護著一個最新最精確的鄰居表。
　　通過仿真，將KFH與自回歸HELLO協(xié)議(ARH)，以及廣泛使用的基于一定時間間隔的HELLO協(xié)議進行了對比。結(jié)果表明，KFH可以實現(xiàn)高效率的鄰居發(fā)現(xiàn)，提高HELLO協(xié)議的性能。在同樣網(wǎng)絡(luò)開銷情況下， KFH具有最低的鄰居發(fā)現(xiàn)