车辆自组织网络中基于传输可靠性的路由机制研究

摘要

车辆自组织网络(VANET)是近年来兴起的一项热门技术,具有非常广阔的应用前景,能运用到解决交通安全问题和交通拥堵问题中。它作为智能交通系统的重要组成部分,使用车辆和附近的路边基础设施,提供车辆之间的通信。为了保证车辆间的连接稳定,需要可靠的路由协议,但由于VANET的拓扑结构实时变化,而且车辆运动方式不同于移动自组织网络中的节点,当前的路由协议并不令人满意。本文旨在提出一种新的路由协议,实现更好的路由性能,保证车辆间通信的可靠性。
　　本论文对车载自组织网络的技术标准、路由协议分类进行了简要介绍,引出并解释了节点传输范围、路由总权重、链路生存时间等参量,给出了提高服务质量的解决方向。本文对多种路由协议中的无线自组网按需平面距离矢量(AODV)路由协议重点进行研究,将车辆的运动信息(速度、加速度、运动方向等)引入路由发现过程,定义了各参量组成的路由总权重和链路生存时间,借助地图数据库构建真实的交通场景,模拟车辆在城市道路上行驶。
　　本论文基于AODV路由协议在VANET上的应用,将车辆的运动信息添加到路由发现过程,提出了一种名为AODV-VANET的路由协议,并对路由包处理过程进行了详细说明。通过引入路由总权重和链路生存时间等参量,对已有基于AODV的协议增加了路由请求和路由应答数据包的处理和协议路由表的修改,同时与检索、更新VANET数据相关的函数也被添加至该协议,力求能够达到更好的路由性能。仿真基于真实的城市交通场景,对两种协议中路由的负荷、数据传输量、丢包率等数据指标进行了比较。结果表明,AODV-VANET与原有协议相比,能有效地减少路由负载,并能维持更稳定的连接,实现性能的提升,验证了AODV-VANET路由协议的可靠性。

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1 绪论

1.1 论文研究背景与意义

1.2 车辆自组织网络国内外研究现状

1.3 论文结构与安排

2 车辆自组织网络技术概述

2.1 VANET技术标准

2.2 VANET路由协议特性分析

2.3 VANET节点传输范围

2.4 本章小结

3 基于AODV-VANET的路由协议设计

3.1 路由总权重

3.2 链路生存时间

3.3 车辆运动模型

3.4 交通场景模拟

3.5 本章小结

4 AODV-VANET路由协议算法及仿真分析

4.1 无线模型

4.2 协议实现方案

4.3 VANET相关操作

4.4 实验仿真

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献