城市场景中车载自组织网络单播路由协议的研究

发布时间：2017-08-15 10:15

  本文关键词：城市场景中车载自组织网络单播路由协议的研究

  更多相关文章： 车载自组织网络 单播路由 机会路由 红绿灯街道模型 3D街道场景

【摘要】：车载自组织网络在提高交通效率和改善交通安全等方面起着关键作用,对智能交通系统提供有力支持,具有重要的学术价值和广阔的应用情景。高效路由是实现网络互联的基础,是车载自组织网络中实现道路安全和资源共享等网络应用的核心因素。在城市场景中单播路由提供车载自组织网络最广泛和最基础的需求,成为了本文的研究重点。每种路由协议的实现都要依据特定的场景和模型,然而目前很多路由协议所考虑的场景和模型过于理想化,在一些特殊场景(如3D场景)或分析具体模型(如考虑红绿灯场景的街道模型)时并不适用。因此,本文针对考虑红绿灯场景的街道模型进行具体分析和特殊3D场景进行研究和探讨,提出适合城市场景的车载自组织网络单播路由协议。作者根据不同的城市场景和街道属性,设计了两个城市场景中车载自组织网单播路由协议：(1)首先研究并分析了考虑红绿灯场景的街道模型以及该模型对路由性能的影响,并描述了车辆聚集现象产生的原因。在选择下一条街道路径时,综合考虑全局静态属性和局部动态属性,依据车辆运动状态和街道属性将街道分为3个区域,分别分析3个区域的连通率,并指出L2区域(街道中间部分)的连通率决定了街道连通率。在街道内选择下一跳中继节点时,权衡地理前进和链路质量两个指标。最后提出了红绿灯感知的基于街道连通率的车载自组织网络路由协议(TLRC)。(2)由于高架桥和斜坡等3D街道建筑对无线信号传输的干扰会加快无线信号的衰减程度,传统平面协议的无线信号衰减模型不再适用。在3D街道场景中,车辆坐标变为3D,车辆之间的相对运动方向变得多样化,车辆运动模型分析变的更加复杂。因此,需要采用新的无线信号衰减模型和车辆运动状态的分析方法。作者使用车辆间相对方向和街道结构作为数据传输的全局指引。在选择下一跳转发节点时采用机会路由策略,路由度量综合考虑车辆间链路质量和地理前进。通过全局指引和局部优化提升路由性能。最后提出了基于3D街道场景中的车载自组织网络路由协议(VOTD)。仿真结果和数据模拟结果表明,TLRC和VOTD路由性能符合预期,在数据包投递率和端到端时延方面表现良好。与其他单播路由协议相比,TLRC和VOTD更能适应复杂的城市环境。同时也为进一步研究和设计城市场景车载自组织网络路由协议奠定了基础。
【关键词】：车载自组织网络 单播路由 机会路由 红绿灯街道模型 3D街道场景
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 车载自组织网络的研究背景和意义12-14
• 1.2 车载自组织网络中的主要挑战及其影响14-15
• 1.3 国内外研究现状综述15-17
• 1.3.1 国内研究现状15-16
• 1.3.2 国外研究现状16-17
• 1.4 本文研究内容17-19
• 1.4.1 红绿灯感知的基于街道连通率的单播路由协议18-19
• 1.4.2 3D场景中的单播路由协议19
• 1.5 本文组织结构19-22
• 第二章 城市场景中车载自组织网络单播路由核心问题22-26
• 2.1 基于节点的路由策略与基于街道的路由策略22-23
• 2.2 基于拓扑路由协议和基于位置路由协议23-24
• 2.3 确定性路由策略与机会路由策略24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 红绿灯感知的基于街道连通率路由协议的设计26-40
• 3.1 问题介绍和分析26-28
• 3.2 街道模型28-29
• 3.2.1 街道划分区域28-29
• 3.3 街道内路由度量29-30
• 3.4 基于街道连通率的路由策略设计30-34
• 3.4.1 基本假设和系统模型30
• 3.4.2 交叉口下一条街道路径的选择30-32
• 3.4.3 街道内下一跳转发节点的选择32-34
• 3.4.4 路由恢复机制34
• 3.5 性能评测34-39
• 3.5.1 仿真环境与场景设计34-35
• 3.5.2 不同网络场景的仿真结果与性能分析35-39
• 3.6 本章小结39-40
• 第四章 基于3D街道场景路由协议的设计40-54
• 4.1 问题介绍和分析40-42
• 4.2 3D场景街道模型42-46
• 4.2.1 信号衰减模型43-44
• 4.2.2 车辆运动状态预测与链路质量评估44-46
• 4.3 3D场景路由策略的设计46-49
• 4.3.1 基本假设和系统模型46-47
• 4.3.2 全局指引度量的设计47-48
• 4.3.3 下一跳转发节点的选择48
• 4.3.4 算法流程48-49
• 4.4 性能评测49-52
• 4.4.1 模拟参数设置49-50
• 4.4.2 不同车辆数目对路由性能的影响50-52
• 4.5 本章小结52-54
• 第五章 总结与展望54-58
• 5.1 工作总结54
• 5.2 创新点54-55
• 5.3 展望55-56
• 5.4 本章小结56-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-64
• 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果64

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3 孙墉懋;傅仲逑;;DSR路由协议优化策略[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集（上）[C];2006年

4 程晓峰;卢泽新;张晓哲;莫敦运;;基于路由协议支持的网络感知的设计与实现[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年

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6 宋玉林;樊祥宁;张在琛;;无线传感器网络能量路由协议的研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集（上）[C];2006年

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9 武峥;张淑芳;;无线传感器网络路由协议在交通监控系统中的应用[A];中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年

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1 华为供稿;构建辽宁移动骨干网[N];计算机世界;2001年

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5 ;宽带网络测试平台 ——Adtech AX/4000[N];网络世界;2003年

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本文编号：677615