车载自组织网络数据传输技术研究

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车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)结合了自组织网络、无线网络、蜂窝网络等多种网络技术,由道路上行驶的车辆节点和路边基础设施组成,能支持车辆间和车辆与路边基站的通信。车载自组织网络的主要目的是使用车辆节点在道路上构建一个自组织、部署方便、费用低廉、结构开放的通信网络。基于车载自组织网络技术可以实现事故告警、辅助驾驶、道路交通信息查询、乘客间通信和Internet信息服务等应用。因为车载自组织网络的混合网络结构、节点的快速移动特性和新的应用场景等特征,使其与传统的自组织网络完全不同,其中设计一种有效的路由算法是网络实用化的主要挑战之一本文研究了现有的主要车载自组织网络路由算法,详细的阐述了它们的主要思想和优缺点。并针对城市环境下车载自组织网络面临的问题和特征,提出了一种基于地理位置的车载自组织网络路由算法。同时考虑到Hello信标消息的发送机制对基于地理位置路由算法的影响,提出了一种自适应发送Hello(?)肖息机制。本文研究的主要内容和工作成果如下:(1)提出了一种基于地理位置的车载自组织网络路由算法。因为现有的基于地理位置路由算法在处理路由空洞情况时还存在不足。例如,右手法则不适合在城市环境下使用,carry and forward只是单纯的等待下一跳节点的出现,并不能主动的处理路由空洞这一问题,而预测最佳路径机制则忽略了数据分组在实际传输时遭遇路由空洞。所以针对这一情况,本文结合源路由与地理位置路由算法的思想提出了一种能主动处理路由空洞的路由算法。同时该算法还改善了位于交叉口节点的方向转发机制,确保了下一跳节点的准确性。(2)提出了一种自适应发送Hello(?)肖息机制。因为现有路由算法的发送Hello信标消息机制中节点都采用固定的频率发送Hello消息,并没有考虑节点自身状态和邻居节点的情况。所以本文通过考虑节点的移动速度和邻居节点的个数,提出了一种自适应发送Hello信标消息机制。论文最后,使用NCTUns软件进行模拟实验,比较了本文提出的路由算法与DSR、GPSR路由算法的性能。实验结果表明:城市环境下,车辆节点以10m/s的最大速度移动时,在端到端的数据传输延时和分组投递率这两个指标下,本文提出的路由算法的性能优于DSR和GPSR算法;同时,相比固定频率的发送Hello信标消息机制,本文提出的机制减小了信道负载,优化了基于地理位置路由算法的性能。
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