城市环境下VANETs路由协议研究

摘要

随着智能交通系统的发展，车载自组织网络（Vehicle Ad-hoc Networks，VANETs）成为了一个备受关注的研究领域。VANETs主要应用在辅助安全驾驶、提高交通效率以及提供车载娱乐与Internet接入服务等方面。
　　在VANETs网络中路由协议是十分关键的组成部分，在很大程度上决定了VANETs的整体性能。但是由于车辆节点的快速移动导致网络拓扑频繁变化和无线链路质量不稳定，为路由协议的研究带来挑战。基于拓扑的路由协议无法适应高动态性的环境，使其在VANETs中的表现很差。而基于地理位置信息的路由协议不需要维护固定的路由，具有很强的扩展性，更适合高速移动场景。相较于高速公路环境，城市环境由于车辆多、道路复杂和数据传输需求多的原因，其路由协议是人们研究的热点。
　　本文研究城市环境下基于位置信息的VANETs路由协议。在分析了城市环境下VANETs路由面临的一些问题的基础上，提出了一种基于混合信息和冗余传输的路由协议，该协议分为路段内可靠传输和路段选择两个部分。针对城市环境下道路的特点抽象出一个以交叉路口为顶点，以路段为边的图。然后依托部署在路口的固定节点收集车辆密度信息和网络延迟信息，并融合这两个信息为每条边赋予权值。最后运用Dijkstra算法计算任意两个交叉路口间的最短路径，这即为路段选择部分。针对路段内的数据传输，综合考虑距离、速度和链路可靠性等因素来选择下一条节点，并通过冗余传输技术提高数据传输的成功率。通过仿真实验对比现有协议，验证了该路由协议在性能上的优越性。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 车载自组织网络研究现状

1．4 车载自组织网络路由技术研究现状

1．5 本文主要工作及组织结构

第二章 车载自组织网络相关理论

2．1 引言

2．2 车载自组织网络的网络结构和特点

2．3 车载自组织网络典型应用

2．4 车载自组织网络关键技术

2．5 车载自组织网络路由协议分析

2．5．1 影响路由性能的因素

2．5．2 路由性能评价指标

2．5．3 路由协议的分类

2．6 本章小结

第三章 基于混合信息和冗余传输的VANETs路由协议

3．1 引言

3．2 城市环境VANETs路由面临的问题

3．3 改进的HELLO消息机制

3．4 HIRTP协议设计

3．4．1 概述和假设条件

3．4．2 链路可靠性预测

3．4．3 可靠路段内转发协议

3．4．4 路段选择协议

3．4．5 HIRTP协议流程

3．5 本章小结

第四章 仿真实验

4．1 仿真工具

4．2 仿真场景及参数设置

4．3 仿真结果及分析

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况