城市环境下车载网络路由协议研究

发布时间：2017-10-29 02:18

  本文关键词：城市环境下车载网络路由协议研究

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【摘要】：随着汽车产业和无线通信技术的快速发展,基于Ad Hoc网络的车辆间通信成为国内外研究的热点。车载Ad Hoc网络(VANET)是智能交通系统的重要部分,能够实现车辆间的数据共享,不仅扩大了驾驶者的“感知视野”、实现道路安全警示和提高交通利用率,而且还能通过接入Internet,为人们提供娱乐资讯服务。路由技术是车载自组织网络研究的关键之一,城市环境下,车辆节点移动速度快,网络拓扑结构变化频繁,节点间链路频繁断开,这些因素都要求车载网络的路由协议能快速有效地解决这些问题。本文介绍几类车载自组织网络路由协议的工作原理和算法流程,搭建了具有高保真特性的NCTUns-6.0仿真环境,并在该平台下构建逼真的城市道路交通场景,设置相关的参数对三种典型的协议AODV、DSR、GPSR的网络性能进行了仿真,并对三者之间性能差异的根本原因进行分析。接着本文详细论述了AODV协议的基本原理及算法过程并分析了AODV的不足之处,结合车载Ad Hoc网络的特点,对AODV协议进行改进。改进后的协议引入了有效节点判断机制,在保证路由建立的基础之上限制了RREQ消息洪泛广播的范围,有效缓解网络拥塞,降低了数据丢包个数；另外提出了基于邻居节点个数自适应调整广播周期的思想,完善了路由维护的机制。最后本文使用NCTUns-6.0仿真环境,对传统的路由协议AODV和改进后的协议进行实验仿真,结果表明,改进后的协议在城区道路场景下,性能有了进一步的提升。
【关键词】：智能交通 车载Ad Hoc网络 路由协议 AODV改进算法 NCTUns
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U463.67;TN929.5
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 VANET研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.2.1 国外研究概况12-13
• 1.2.2 国内研究概况13
• 1.3 本文研究内容13-14
• 1.4 本文组织结构14-15
• 第2章 车载Ad Hoc网络-VANET15-23
• 2.1 Ad Hoc网络15-17
• 2.1.1 Ad Hoc网络的起源与发展15
• 2.1.2 典型的Ad Hoc网络结构15-16
• 2.1.3 Ad Hoc网络的特点16-17
• 2.2 车载Ad Hoc网络17-19
• 2.2.1 车载Ad Hoc网络的体系结构17-19
• 2.2.2 车载Ad Hoc网络的特点19
• 2.3 车载Ad Hoc网络的关键技术研究19-22
• 2.3.1 物理层技术20
• 2.3.2 MAC层技术20-21
• 2.3.3 路由技术21-22
• 2.3.4 安全问题22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 高效模拟器NCTUns-6.0的构建与实现23-35
• 3.1 车载Ad Hoc网络仿真工具23-25
• 3.2 NCTUns仿真工具25-28
• 3.2.1 NCTUns的架构与实现机制25-27
• 3.2.2 NCTUns的内核重入机制27-28
• 3.3 NCTUns-6.0的构建与实现28-31
• 3.3.1 NCTUns的文件结构29-30
• 3.3.2 NCTUns的仿真流程30-31
• 3.4 交通场景构建31-33
• 3.4.1 道路场景构建31-33
• 3.4.2 车辆移动模型33
• 3.5 本章小结33-35
• 第4章 城市环境下VANET路由协议的仿真分析35-49
• 4.1 车载Ad Hoc网络路由协议35-41
• 4.1.1 基于拓扑的路由协议36-39
• 4.1.2 基于地理位置的路由协议39-40
• 4.1.3 基于地图的路由协议40-41
• 4.2 城市环境下典型的路由协议仿真分析41-48
• 4.2.1 路由协议的性能指标41
• 4.2.2 GPSR协议模块的添加41-43
• 4.2.3 交通场景构建与仿真参数设置43-44
• 4.2.4 不同车辆节点数目下协议的性能44-46
• 4.2.5 不同速度下路由协议的性能46-48
• 4.3 本章小结48-49
• 第5章 AODV路由协议的改进与实现49-64
• 5.1 AODV的基本原理49-50
• 5.2 AODV的组成结构50-53
• 5.2.1 AODV的路由表管理50-51
• 5.2.2 AODV协议的控制分组51-53
• 5.3 AODV算法的改进53-57
• 5.3.1 改进算法描述53-54
• 5.3.2 有效范围的确定54-56
• 5.3.3 改进算法的实现56-57
• 5.3.4 改进算法的路由建立流程图57
• 5.4 仿真及性能分析57-63
• 5.4.1 城区道路场景构建57-58
• 5.4.2 车辆节点编辑58-59
• 5.4.3 .ptr文件分析59-61
• 5.4.4 改进协议的仿真分析61-63
• 5.5 本章小结63-64
• 总结与展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文71-72
• 注释表72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 童孟军;陈焕银;;城市场景中GPSR路由协议的改进[J];杭州电子科技大学学报;2013年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 姜飞;车载Ad Hoc网络按需路由协议的改进及仿真[D];北京邮电大学;2010年

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本文编号：1110978