城市場(chǎng)景車載自組網(wǎng)仿真平臺(tái)及路由協(xié)議研究.pdf

1、作為智能交通系統(tǒng)杰出的解決方案，車載自組網(wǎng)(Vehicular Ad Hoe Network，VANET)近年來(lái)吸引了越來(lái)越多的關(guān)注，已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。IEEE802.11p協(xié)議是對(duì)傳統(tǒng)IEEE802.11系列協(xié)議的擴(kuò)展，是專注于車載環(huán)境通信而設(shè)計(jì)的技術(shù)。VANET的通信場(chǎng)景和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面與其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在重要差別，作為VANET的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，路由協(xié)議扮演了重要角色。本文對(duì)車載自組網(wǎng)的仿真平臺(tái)和路由協(xié)議進(jìn)行研究，搭建了基于IEEE

2、802.11p的城市場(chǎng)景聯(lián)合仿真平臺(tái)，分析了VANET中幾種典型的路由機(jī)制，并提出一種改進(jìn)的路由協(xié)議。
　　論文首先分析了車載自組網(wǎng)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用以及接入技術(shù)與典型的路由機(jī)制，闡述了IEEE802.11p物理層和MAC層技術(shù)特性，然后在OPNET已有IEEE802.11a節(jié)點(diǎn)模型基礎(chǔ)上，構(gòu)建了IEEE802.11p模塊，并與專業(yè)交通仿真軟件VanetMobiSim搭建了城市場(chǎng)景下車載自組網(wǎng)聯(lián)合仿真平臺(tái)，其中VanetMobiS

3、im負(fù)責(zé)生成道路拓?fù)浜推嚱煌〝?shù)據(jù)，OPNET負(fù)責(zé)在搭建的不同城市場(chǎng)景中對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的仿真。隨后利用該仿真平臺(tái)對(duì)IEEE802.11p的性能和AODV、DSR及GRP路由協(xié)議進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明:IEEE802.11p比IEEE802.11a具有更優(yōu)越的性能，而且相比于AODV和DSR，地理位置路由協(xié)議GRP更適合于車載自組網(wǎng)。
　　為了進(jìn)一步提高GRP路由協(xié)議的性能，本文還對(duì)GRP鄰區(qū)尺寸的劃分進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)大量仿真數(shù)據(jù)

4、的分析，歸納出一定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錀l件下GRP鄰區(qū)尺寸與VANET中汽車數(shù)量對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，為GRP鄰區(qū)尺寸的劃分提供理論依據(jù)。在進(jìn)一步深入研究GRP路由協(xié)議后，發(fā)現(xiàn)GRP在選擇下一跳鄰居節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)算法上存在不足，為此對(duì)GRP算法中存在的缺陷進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，提出一種改進(jìn)的地理位置路由協(xié)議(Improved Geographical Routing Protocol，IGRP)。最后，對(duì)GRP與IGRP進(jìn)行仿真對(duì)比。仿真結(jié)果表明:IGRP充