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城市场景中车载自组织网络单播路由协议的研究
| 论文题名： | 城市场景中车载自组织网络单播路由协议的研究 |
| 关键词： | 车载自组织网络;红绿灯;3D街道场景;单播路由协议 |
| 摘要： | 车载自组织网络在提高交通效率和改善交通安全等方面起着关键作用，对智能交通系统提供有力支持，具有重要的学术价值和广阔的应用情景。高效路由是实现网络互联的基础，是车载自组织网络中实现道路安全和资源共享等网络应用的核心因素。在城市场景中单播路由提供车载自组织网络最广泛和最基础的需求，成为了本文的研究重点。每种路由协议的实现都要依据特定的场景和模型，然而目前很多路由协议所考虑的场景和模型过于理想化，在一些特殊场景（如3D场景）或分析具体模型（如考虑红绿灯场景的街道模型）时并不适用。因此，本文针对考虑红绿灯场景的街道模型进行具体分析和特殊3D场景进行研究和探讨，提出适合城市场景的车载自组织网络单播路由协议。 作者根据不同的城市场景和街道属性，设计了两个城市场景中车载自组织网单播路由协议:(1)首先研究并分析了考虑红绿灯场景的街道模型以及该模型对路由性能的影响，并描述了车辆聚集现象产生的原因。在选择下一条街道路径时，综合考虑全局静态属性和局部动态属性，依据车辆运动状态和街道属性将街道分为3个区域，分别分析3个区域的连通率，并指出L2区域（街道中间部分）的连通率决定了街道连通率。在街道内选择下一跳中继节点时，权衡地理前进和链路质量两个指标。最后提出了红绿灯感知的基于街道连通率的车载自组织网络路由协议(TLRC)。(2)由于高架桥和斜坡等3D街道建筑对无线信号传输的干扰会加快无线信号的衰减程度，传统平面协议的无线信号衰减模型不再适用。在3D街道场景中，车辆坐标变为3D，车辆之间的相对运动方向变得多样化，车辆运动模型分析变的更加复杂。因此，需要采用新的无线信号衰减模型和车辆运动状态的分析方法。作者使用车辆间相对方向和街道结构作为数据传输的全局指引。在选择下一跳转发节点时采用机会路由策略，路由度量综合考虑车辆间链路质量和地理前进。通过全局指引和局部优化提升路由性能。最后提出了基于3D街道场景中的车载自组织网络路由协议(VOTD)。 仿真结果和数据模拟结果表明，TLRC和VOTD路由性能符合预期，在数据包投递率和端到端时延方面表现良好。与其他单播路由协议相比，TLRC和VOTD更能适应复杂的城市环境。同时也为进一步研究和设计城市场景车载自组织网络路由协议奠定了基础。 |
| 作者： | 孙波 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 丁箐;李曦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学技术大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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