城市环境下VANETs路由协议研究

发布时间：2017-07-19 12:18

  本文关键词：城市环境下VANETs路由协议研究

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【摘要】：随着智能交通系统的发展,车载自组织网络(Vehicle Ad-hoc Networks, VANETs)成为了一个备受关注的研究领域。VANETs主要应用在辅助安全驾驶、提高交通效率以及提供车载娱乐与Internet接入服务等方面。在VANETs网络中路由协议是十分关键的组成部分,在很大程度上决定了VANETs的整体性能。但是由于车辆节点的快速移动导致网络拓扑频繁变化和无线链路质量不稳定,为路由协议的研究带来挑战。基于拓扑的路由协议无法适应高动态性的环境,使其在VANETs中的表现很差。而基于地理位置信息的路由协议不需要维护固定的路由,具有很强的扩展性,更适合高速移动场景。相较于高速公路环境,城市环境由于车辆多、道路复杂和数据传输需求多的原因,其路由协议是人们研究的热点。本文研究城市环境下基于位置信息的VANETs路由协议。在分析了城市环境下VANETs路由面临的一些问题的基础上,提出了一种基于混合信息和冗余传输的路由协议,该协议分为路段内可靠传输和路段选择两个部分。针对城市环境下道路的特点抽象出一个以交叉路口为顶点,以路段为边的图。然后依托部署在路口的固定节点收集车辆密度信息和网络延迟信息,并融合这两个信息为每条边赋予权值。最后运用Dijkstra算法计算任意两个交叉路口间的最短路径,这即为路段选择部分。针对路段内的数据传输,综合考虑距离、速度和链路可靠性等因素来选择下一条节点,并通过冗余传输技术提高数据传输的成功率。通过仿真实验对比现有协议,验证了该路由协议在性能上的优越性。
【关键词】：VANETs 混合信息 链路可靠性 冗余传输
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495;TN929.5
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 绪论14-21
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 研究意义15-16
• 1.3 车载自组织网络研究现状16-17
• 1.4 车载自组织网络路由技术研究现状17-19
• 1.5 本文主要工作及组织结构19-21
• 第二章 车载自组织网络相关理论21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 车载自组织网络的网络结构和特点21-24
• 2.3 车载自组织网络典型应用24-26
• 2.4 车载自组织网络关键技术26-29
• 2.5 车载自组织网络路由协议分析29-33
• 2.5.1 影响路由性能的因素29-30
• 2.5.2 路由性能评价指标30-31
• 2.5.3 路由协议的分类31-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 基于混合信息和冗余传输的VANETs路由协议34-49
• 3.1 引言34-35
• 3.2 城市环境VANETs路由面临的问题35-40
• 3.3 改进的HELLO消息机制40-41
• 3.4 HIRTP协议设计41-48
• 3.4.1 概述和假设条件41-42
• 3.4.2 链路可靠性预测42-43
• 3.4.3 可靠路段内转发协议43-44
• 3.4.4 路段选择协议44-46
• 3.4.5 HIRTP协议流程46-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 仿真实验49-59
• 4.1 仿真工具49-52
• 4.2 仿真场景及参数设置52-55
• 4.3 仿真结果及分析55-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况65-66

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