基于车载自组织网络的广播算法研究与优化

摘要

近年来，交通运输在人们生活的地位的上升，车用自组织网络(VANET)已经成为智能交通系统的一个研究热点，交通运输中研究热点主要集中解决的问题就是安全和效率，与之相关的研究项目也在全球范围内多个国家陆续开展，很多世界知名汽车制造厂商和发达国家相关研究机构也很关注V2V通信DSRC的标准，不断探索新的解决方案。通常车间通信所采用的最直接有效的广播通信方式也成为研究的新热点。
　　本文分析了现有VANET中广播协议存在的一些不足，并以传统的基于距离的ODAM广播路由算法进行了改进，提出了一种优化的ODAM-C广播算法。主要研究内容包括：⑴发现了ODAM算法在某些特定的场景下由于发送节点同时发送的碰撞干扰影响了同方向的发包效率，我们通过计算源节点与转发节点之间矢量角度的方式选择下一跳中继节点，通过这种方式减少同向传输的节点之间广播数据包的干扰问题，保证数据传输的可靠性。⑵传统的VANET广播协议中由于对于广播数据包的转发没有判断，因此通常会出现广播风暴现象，造成大量传输包的丢失，我们在ODAM-C中通过扩展节点存储能力，适当增加链路冗余的方式来解决这一问题。通过这种方式ODAM-C可以有效地减少传输过程中的通信干扰并提高数据传输成功率，同时也降低了网络环境中广播风暴发生的概率。⑶基于NS2仿真平台在车辆节点密度不同的三种的网络场景中进行了仿真实验，分别模拟了不同场景中WPBM算法、ODAM算法和ODAM-C算法的广播数据传输过程，并对三种算法的端到端延迟，网络数据冗余度以及广播数据发包率三项性能指标进行了统计分析，实验结果表明，节点转发时对角度的判断和增加节点存储能力这两种改进策略的结合提高了原有ODAM算法的广播性能。与传统的WPBM广播算法和ODAM广播算法相比，ODAM-C广播算法的数据发包率在三种网络场景中都有了明显的提升。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 车载网络研究背景

1．2 车载网络研究现状

1．3 车载网络相关介绍

1．3．1 车载网络概念

1．3．2 车载网络特征

1．3．3 车载网络应用

1．4 本文主要工作和章节安排

2 车载网络广播算法研究

2．1 车载网络数据传输问题

2．2 车载网络信息广播优化算法

2．3 车载网络单跳广播算法

2．4 车载网络多跳广播算法

2．5 本章小结

3 问题描述

3．1 干扰节点

3．2 信号衰减

3．3 广播风暴

3．4 本章小结

4 改进的ODAM-C广播算法

4．1 算法描述

4．2 模块设计

4．3 模块调用

4．4 本章小结

5 仿真实验及结果分析

5．1 仿真实验环境

5．1．1 NS2

5．1．2 SUMO

5．2 仿真实验结果

5．2．1 性能评价指标

5．2．2 仿真参数设置

5．2．3 实验结果分析

5．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢