基于动态路径规划的车载自组织网络贪婪路由协议

发布时间：2021-07-25 20:32

　　车载自组织网络（VANETs）作为智能交通的通信基础,因其固有特性导致在城市交通场景中存在数据传输性能下降快、数据包丢失等问题。提出一种基于动态路径规划的贪婪路由（VGRP）协议,利用麻雀搜索算法（SSA）找寻最优路径,对节点进行动态路径规划,并引入路由度量值（RM）和链路生存时间（LET）等参数,对贪婪路由的转发策略进行优化。通过NS-2对协议性能进行仿真实验,结果表明VGRP协议的数据包投递率、平均端到端时延和吞吐率均具有良好的鲁棒性。 

【文章来源】：国外电子测量技术. 2020,39(11)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

城市VANETs场景

2）在城市环境中，当数据包转发到交叉路口时因为道路两旁的建筑物的遮挡，发送节点的邻居表中可能没有要转发道路的下一跳节点，一般方法是优先选择岔路口RSU或车辆作为中继节点进行数据包转发，但这样会增加路由的转发跳数，进而增加转发时延。如图2所示，源节点S向目标节点D发送数据包时，按照贪婪转发规则，S会选择距离D较近的邻居节点A进行转发，但因为障碍物的存在，导致转发失败。本文在节点转发数据包前，源节点S会根据邻居密度因子判断车辆密度。若S周围节点较多，则遍历查看邻居路由表中所在路段的ID号和下一段路径ID，若存在到达目的节点的路段ID，则将新的节点加入到路由表建立新的转发路径，同时剔除含节点A的路径。若S周围节点稀疏，则通过路口标志位flag字段查看是否有节点处于岔路口，若有则选择岔路口节点作为中继节点进行转发数据。

AED性能与节点数量间的函数关系如图3所示。可看出3种协议的AED随节点密度的增加而降低，原因在于网络密度增大时，发送节点更容易找到下一跳转发节点。GPSR和GPCR协议因其转发机制导致时延较高。PDR性能与节点数量间的函数关系如图4所示。可看出随着节点密度的逐渐增加，3种协议的PDR都呈缓慢的上升趋势。因为VGRP协议采用SSA算法进行数据传输的规划，并优化了数据在岔路口的转发，避免了路由中断和障碍物的影响，选择最优路径进行转发，故在不同节点情况下，PDR皆优于其他协议。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GPCR的车辆自组织网络路由优化方法[J]. 谷志茹,李敏,龙永红,舒小华,荣青.  通信学报. 2020(07)
[2]基于路径探索的车载自组网贪婪路由算法[J]. 汤星峰,徐卿钦,马世纬.  计算机应用. 2020(06)
[3]改进自适应蚁群算法的移动机器人路径规划[J]. 徐玉琼,娄柯,李婷婷,高文根.  电子测量与仪器学报. 2019(10)
[4]无人驾驶车辆路径规划算法综述[J]. 李永丹,马天力,陈超波,韦宏利,杨琼楠.  国外电子测量技术. 2019(06)
[5]一种混合地图匹配算法研究[J]. 李卫东,梁腾飞,刘杨.  电子测量技术. 2019(11)
[6]基于蚁群算法的骨外固定器处方优化[J]. 孙昊,张习帅,陈建文,郭悦,魏梦婷.  仪器仪表学报. 2018(10)
[7]一种城市环境下的地理位置路由策略改进方法[J]. 郑敏,沈永增,张先平.  计算机系统应用. 2013(09)

硕士论文
[1]基于链路生存时间及贪婪转发改进策略的路由方法研究[D]. 汤雅梦.天津理工大学 2019



本文编号：3302727