车联网中基于链路质量的数据转发算法研究

摘要

车联网一般是通过多跳转发实现远距离的数据传输，但在车联网中节点运动速度较快、网络拓扑结构变化频繁和节点间的链路质量不稳定等特征导致车联网信息数据很难找到一个优化稳定的路径将数据及时、可靠地传输到目的节点。增强和维持一定时段内无线通信链路稳健性的数据转发技术对车联网数据传输的性能具有至关重要的意义。本文综合考虑车联网的特点和目前成果存在的不足，提出了基于链路质量的数据转发算法DFLQ。 本文提出的DFLQ算法根据数据包所在的位置情况可分为两种模式:直路转发模式和路口转发模式。在直路转发模式下，携带数据包的车辆节点采用直路转发策略，保证数据包沿道路方向逐跳转发至路口节点。该直路转发策略根据邻居节点的速度和方向信息来计算链路维持时间，并结合无线链路质量选出最佳的下一跳转发节点来转发数据。在转发过程中若遇到路口节点优先转发给路口节点。在路口转发模式下，路口节点首先计算和相邻路口以及目的节点之间的夹角，筛选出符合要求的路段集合:然后根据路段上的车辆密度和距离的权值选择出具体路段;最后路口节点利用贪婪转发策略将数据转发至该路段上的节点。这样选出来的转发节点可以预防因速度较大脱离当前节点的覆盖范围或无线信道繁忙等问题而造成数据包重传、丢失，从而能够有效地提高转发效率，进一步提高网络的整体性能。 本文使用交通流仿真软件VanetMobiSim和网络仿真软件NS2进行了不同场景下的联合仿真，并对比了不同场景下DFLQ转发算法和GPSR路由算法的多种性能指标。仿真结果表明，相对于GPSR路由算法，DFLQ转发算法在一定程度上提高了数据分组的投递率以及降低了数据转发过程中的端到端时延，能够很好地适用于车联网中数据转发。

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