基于位置信息的车载网络路由优化方法研究

摘要

车载Ad Hoc网络是移动Ad Hoc网络的一个具体应用。但是，车辆节点移动速度快，移动方向多变，移动路径受道路状况限制，致使其网络拓扑结构变化剧烈，路由链路稳定性差，链路中断发生的概率很高。因此，如何在源节点与目的节点之间选择一条最稳定的路由，提高数据传输的可靠性，降低数据传输的延时，成为研究车载Ad Hoc网络的热点。
　　针对车载Ad hoc网络节点的特点，提出了一种基于方向优先链路预测的路由算法。该算法的特点是充分利用了车载定位系统和辅助射频系统所提供的位置、方向和移动速度信息，设计了一种适合于车载Ad Hoc网络的路由转发机制，首先根据车辆的位置信息，把车辆分为普通节点和岔路口节点:对于普通节点，结合车辆的方向信息对车辆进行分组，使同一组车辆的移动方向基本相同，进而采取链路生存时间预测和路由跳数相结合的路由转发策略，在同一组车辆间，选择一条最优的路由;对于岔路口节点，采取最大余弦值策略，选择与目的方向一致的节点转发数据。
　　最后论文通过NS3软件验证了结论，并进一步结合农机物联网项目探讨了应用方法，取得了较好效果。结果表明，与GPSR-AGF和A-STAR路由协议相比，本文提出的路由算法有效的提高了数据包的吞吐量，降低了端到端的数据传输延时和路由控制开销。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究现状及问题分析

1．3 论文研究内容

1．4 论文组织结构

第2章 车载Ad Hoc网络概述

2．1 Ad Hoc网络简介

2．2 车载Ad Hoc网络介绍

2．2．1 车载Ad Hoc网络结构

2．2．2 车载Ad Hoc网络功能

2．2．3 车载Ad Hoc网络的特点

2．3 车载Ad Hoc网络路由协议分析

2．3．1 基于拓扑的路由协议

2．3．2 基于位置信息的路由协议

2．3．3 基于地图的路由协议

2．4 本章小结

第3章 基于地理位置信息的预测式车载网路由算法

3．1 算法的整体描述

3．2 车辆的分类

3．3 车辆分组机制

3．4 最优链路的选择

3．5 在岔路口处的路由抉择

3．6 中断处理

3．7 算法整体过程分析

3．8 本章小结

第4章 实验和结果分析

4．1 网络仿真工具NS3简介

4．1．1 NS3组成部分

4．1．2 NS3模拟基本流程

4．2 DPPR协议在NS3平台的实现

4．2．1 在NS3中添加GPSR路由协议

4．2．2 GPSR协议中的主要功能实现函数

4．3 仿真结果与分析

4．3．1 路由协议的性能参数

4．3．2 仿真场景的设置及结果分析

4．4 本章小结

第5章 算法在农机物联网项目中的应用验证

5．1 应用验证背景

5．1．1 农机协同作业

5．1．2 农机物联网

5．2 算法应用验证分析

5．3 本章小结

第6章 总结与展望

6．2 不足与展望

参考文献

致谢