高速公路場(chǎng)景下基于位置信息的車聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)、通信和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，三者結(jié)合的產(chǎn)物車聯(lián)網(wǎng)逐漸成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。車聯(lián)網(wǎng)是以車載自組織網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過(guò)GPS、RFID、傳感器和車載無(wú)線通信終端等硬件設(shè)施，實(shí)現(xiàn)車-車、車-路通信的無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)。車聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化交通管理和實(shí)時(shí)的信息服務(wù)，為車輛提供多種安全和非安全的應(yīng)用?；谖恢眯畔⒌穆酚蓞f(xié)議能夠保證車聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下車輛間數(shù)據(jù)傳遞的可靠性和及時(shí)性，本文在對(duì)已有的MANET網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，充分利用

2、車輛位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，提出一種適用于高速公路場(chǎng)景的基于位置信息的路由協(xié)議。
　　通過(guò)總結(jié)分析已有的MANET網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，發(fā)現(xiàn)這些路由協(xié)議在車聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜的場(chǎng)景下性能均存在一定問(wèn)題。車聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議設(shè)計(jì)必須同時(shí)考慮車輛移動(dòng)模型和無(wú)線鏈路的質(zhì)量，所以論文首先研究了適合車聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下車輛的移動(dòng)模型，并且以高速公路移動(dòng)模型為基礎(chǔ)分析此場(chǎng)景下的無(wú)線信道模型，以此推導(dǎo)出車輛的鏈路中斷概率的分布函數(shù)和鏈路持續(xù)時(shí)間的分布函數(shù)。通過(guò)以上分析，定量刻畫(huà)了

3、車輛間鏈路質(zhì)量，建立車輛間鏈路的持續(xù)時(shí)間函數(shù)，為路由協(xié)議的設(shè)計(jì)做參考。
　　通過(guò)分析AODV協(xié)議和GPSR協(xié)議在車聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下存在的問(wèn)題，本文提出基于車輛移動(dòng)方向和基于“分級(jí)”機(jī)制的路由轉(zhuǎn)發(fā)策略，此策略實(shí)現(xiàn)了定向廣播路由查找信息，避免了鄰居節(jié)點(diǎn)間重復(fù)廣播。路由選擇以每條鏈路的持續(xù)時(shí)間為尺度，在目的節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)有向圖，選擇從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)鏈路持續(xù)時(shí)間最大的一條路徑作為路由方案，有效保證了信息傳遞過(guò)程中鏈路的穩(wěn)定可靠。從理論上分析本文

4、提出的路由協(xié)議對(duì)比AODV協(xié)議和GPSR協(xié)議，在路由發(fā)現(xiàn)和選擇階段的時(shí)延、跳數(shù)、開(kāi)銷方面的優(yōu)點(diǎn)和不足。
　　在高速公路移動(dòng)場(chǎng)景下，仿真測(cè)試本文提出的路由協(xié)議和AODV協(xié)議、GPSR協(xié)議在端到端時(shí)延和丟包率方面的性能表現(xiàn)。通過(guò)在不同車輛密度下得到的仿真結(jié)果得出:除了車輛稀疏的場(chǎng)景外，本文所提出的路由協(xié)議在降低分組傳輸時(shí)延和丟包率方面較另外兩種協(xié)議有明顯的優(yōu)勢(shì)。在車輛稀疏場(chǎng)景下，對(duì)本文所提出的路由協(xié)議的路由選擇階段進(jìn)行改進(jìn)，降低了此情