基于NS2的车联网WAVE网络服务协议的仿真研究

发布时间：2017-10-10 22:32

  本文关键词：基于NS2的车联网WAVE网络服务协议的仿真研究

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【摘要】：论文的研究内容是WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)通信技术中的网络服务协议,对于该协议的研究主要目的是为了解决城市交通下拥堵警告问题,使车辆通过WAVE通信技术来通知后续车辆前方发生拥堵。WAVE技术为智能交通系统提供一种车与车、车与路边设施通信的方式。论文首先分析了WAVE技术的应用前景,根据WAVE技术延时低、通信距离长的特点分析了其可能的应用场景,最后选取了城市交通下拥堵警告场景作为论文研究的主要场景,并分析了该场景对于通信性能的需求,包括：通信延时、通信可靠性以及通信距离三方面性能需求。根据上述的三方面需求,论文分析了网络服务协议对于这些需求的满足情况,分析发现网络服务协议可以满足通信延时方面的需求,而在可靠性以及距离方面的需求则需要对协议进行一定的改进。WAVE通信中采用广播单跳的方式进行传播,这使得只有在源节点传输范围内的节点才能收到消息,导致WAVE通信的覆盖面积只能限制在WAVE节点单跳通信范围内,这使得网络服务协议无法满足拥堵警告对于通信距离的需求,为了解决该问题,论文引入了广播多跳路由算法,考虑到普通的泛洪广播路由算法可能会产生过多的冗余数据量,最终导致广播风暴。论文分析了目前的几种广播路由算法：普通泛洪、基于距离、基于面积、基于邻居节点信息的广播路由算法,通过对比上述几种算法的优缺点,改进了基于距离的广播路由算法,使其更适合WAVE通信。此外,算法引入了距离阈值递减机制以及转发确认机制来提高算法的可靠性,降低冗余数据量,满足拥堵警告对于通信可靠性的需求。为了验证改进的广播路由算法的性能,论文在NS2中实现了协议模块以及算法模块,并通过NS仿真实验来对比新算法与普通泛洪算法的性能,以验证算法对协议可靠性以及通信距离的改进。通过对比不同节点数目以及不同运动速度两种情况下的报文投递率、端到端延时以及平均节点转发率来进行分析,最终证明了新算法可显著的减少冗余数据包,抑制广播风暴。此外,新算法的通信可靠性也保持在较高的水平。
【关键词】：WAVE 广播路由 广播风暴 网络服务
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12
• 1.3 论文研究内容12-13
• 1.4 论文结构13-14
• 第二章 网络服务协议分析14-20
• 2.1 WAVE应用场景分析14-15
• 2.2 WAVE应用场景性能需求15
• 2.3 WAVE网络服务协议分析15-18
• 2.3.1 通信延时性能分析16-18
• 2.3.2 通信可靠性性能分析18
• 2.3.3 通信距离性能分析18
• 2.4 本章小结18-20
• 第三章 广播多跳路由20-34
• 3.1 WAVE中广播通信分析20-21
• 3.1.1 WAVE广播通信方式20
• 3.1.2 WAVE广播通信问题20-21
• 3.2 路由算法设计指标21-22
• 3.2.1 报文投递率22
• 3.2.2 网络平均延时22
• 3.2.3 网络平均转发率22
• 3.3 路由算法概述22-27
• 3.3.1 泛洪算法思想23-24
• 3.3.2 基于概率的广播路由算法思想24-25
• 3.3.3 基于面积的广播路由算法思想25-26
• 3.3.4 基于邻居节点信息的广播路由算法思想26-27
• 3.4 算法比较27-29
• 3.5 路由算法设计29-33
• 3.5.1 距离阈值递减机制29-31
• 3.5.2 转发确认机制31
• 3.5.3 算法参数设定31
• 3.5.4 算法流程31-33
• 3.6 本章小结33-34
• 第四章 协议及路由实现34-46
• 4.1 实现环境34-35
• 4.2 网络服务协议实现35-43
• 4.2.1 数据面实现35-38
• 4.2.2 管理面实现38-43
• 4.3 广播多跳路由算法实现43-45
• 4.3.1 数据包修改43
• 4.3.2 路由机制实现43-45
• 4.3.3 定时器实现45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 仿真分析46-56
• 5.1 NS仿真46
• 5.2 仿真实验目的46
• 5.3 仿真实施流程46-51
• 5.3.1 仿真参数设置47
• 5.3.2 场景设置47-48
• 5.3.3 网络流量生成48-49
• 5.3.4 仿真实施49-51
• 5.4 仿真结果分析51-54
• 5.5 本章小结54-56
• 第六章 总结与展望56-58
• 6.1 论文总结56
• 6.2 未来工作展望56-58
• 致谢58-60
• 参考文献60-62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：1009003