面向城市場(chǎng)景的車輛自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、車輛自組織網(wǎng)絡(luò)（Vehicular Ad-hoc NETworks，VANETs）給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)了很多便利，是智能交通的重要組成部分，受到越來(lái)越多研究機(jī)構(gòu)和人員的重視，逐漸成為一個(gè)非常重要的研究領(lǐng)域，近些年已經(jīng)取得了許多有價(jià)值的研究成果。
　　由于 VANETs網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂懈邉?dòng)態(tài)性，鏈路連接會(huì)頻繁的中斷，尤其是車輛密度小的情況下，網(wǎng)絡(luò)的不連通概率更高，對(duì)于鏈路故障也很難預(yù)測(cè)，在移動(dòng)終端之間建立完整可靠的端到端傳

2、輸路徑是很困難的。目前已有的基于地理的路由協(xié)議是VANETs中的主流路由協(xié)議，能較好的適應(yīng)VANETs網(wǎng)絡(luò)的高動(dòng)態(tài)性，但這類協(xié)議仍然存在著兩個(gè)方面的問題：?jiǎn)栴}一，節(jié)點(diǎn)位置信息不準(zhǔn)確和鏈路質(zhì)量不穩(wěn)定；問題二，目前已有的地理路由協(xié)議幾乎都是平面式的路由，而真實(shí)的 VANETs城市場(chǎng)景是三維立體化的，將這些平面式路由應(yīng)用于三維城市場(chǎng)景會(huì)使這些協(xié)議的性能受損。因此，研究適合 VANETs這種特殊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的路由協(xié)議是亟需解決的一個(gè)重點(diǎn)難題。本文

3、針對(duì)VANETs網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及以上提出的兩個(gè)方面的問題，提出了兩種路由協(xié)議——基于鏈路質(zhì)量和節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)位置估計(jì)的地理機(jī)會(huì)方向路由GOD和基于鏈路質(zhì)量的分層道路路由協(xié)議LSHR。
　　GOD協(xié)議主要應(yīng)用于平面化的城市場(chǎng)景，采用機(jī)會(huì)路由思想，機(jī)會(huì)路由中，源節(jié)點(diǎn)并不是選擇單一路徑到目的節(jié)點(diǎn)，而是利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的廣播特性，在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間選擇許多潛在的中繼節(jié)點(diǎn)，這類路由最大的優(yōu)勢(shì)是采用額外的備用鏈路，使更多的節(jié)點(diǎn)參與到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，提高了

4、傳輸?shù)目煽啃?。GOD選取轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集時(shí)綜合考慮各鄰節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)距離、各鄰節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向及單條鏈路的投遞率需求；對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序時(shí)，綜合考慮了各轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，各轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)距離，以及當(dāng)前節(jié)點(diǎn)鏈路的ETX值，使得既離目的節(jié)點(diǎn)近，鏈路質(zhì)量又好且不斷靠近目的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
　　LSHR是在分析城市場(chǎng)景三維特性的基礎(chǔ)上提出的一種基于簡(jiǎn)單三維場(chǎng)景的路由協(xié)議，這里的簡(jiǎn)單三維場(chǎng)景指由兩條或兩條

5、以上平行但具有不同高度的道路組成的場(chǎng)景。LSHR協(xié)議包括路口判決策略和分組傳輸策略兩部分內(nèi)容。路口判決時(shí)根據(jù)交叉口處節(jié)點(diǎn)提供的各相鄰路段單位長(zhǎng)度上的通信時(shí)延信息以及各對(duì)應(yīng)交叉口到目的節(jié)點(diǎn)的距離，為每個(gè)相鄰路口計(jì)算一個(gè)權(quán)值，然后選擇計(jì)算結(jié)果最小的相鄰路口作為數(shù)據(jù)包傳輸?shù)南乱粋€(gè)臨時(shí)目的交叉口；分組傳輸時(shí)以優(yōu)先選擇兩跳傳輸范圍大的鄰節(jié)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的原則進(jìn)行分組的傳送。在減少路由跳數(shù)降低傳輸時(shí)延的同時(shí)增加了分組的投遞率，提高了通信鏈路的質(zhì)量和