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城市环境下基于地理位置的VANET路由协议研究
| 论文题名： | 城市环境下基于地理位置的VANET路由协议研究 |
| 关键词： | 车载自组织网络;地理位置;跨层路由协议;节点选取算法;拓扑结构 |
| 摘要： | 车载自组织网络(Vehicular Ad-hoc Networks,VANET)是未来智能交通系统的重要组成部分。它为不同车辆间的通信提供一个良好的平台，不仅可以提高交通的安全性，还可以满足用户通讯、娱乐等舒适性的需求。在城市环境VANET中，车辆数量多移动快，网络拓扑结构频繁变化，车辆移动轨迹受道路结构限制，加上城市道路固定，建筑物密集等特点，很多路由协议在这种环境下，通信性能会有很大的下降。因此，城市环境下的路由协议设计成为车载自组织网络研究的重大挑战。 本文首先介绍了城市环境下VANET的主要结构、特点以及面临的主要挑战，重点总结分析了目前已经提出的VANET下基于拓扑路由协议、基于地理位置的路由协议以及跨层路由协议。 然后，详细介绍了目前VANET中常用的车辆移动模型和城市传播模型，根据城市环境特点和车辆移动特性，提出了一种适用于城市环境的基于地理位置的跨层路由协议（City Cross-layer Multi-hop Geography Routing,CCMGR）。该协议综合利用车辆移动信息，局部道路信息，跨层信息作为数据转发度量，使用路口节点算法和路间节点算法来保证通信的高效性和可靠性。协议特点如下：(1)数据包在十字路口转发时，提出基于车辆位置方向、局部道路密度、跨层无线链路信噪比的路口节点选取算法（At Intersections Selection Algorithm,AINSA）来选择较好的传输路径，采用权重决策方法（Weight Decision Method,WDM）计算节点的权重值，邻居节点中权重值最小的节点作为转发节点，保证在十字路口选取一条最佳的传输路径。(2)数据包在路间转发时，提出基于车辆位置和方向的路间节点选取算法（Between Intersections Node Selection Algorithm,BINSA）来选取下一跳节点，采用车辆移动预测机制，预测车辆的移动位置，提高节点选取的准确性，保证在该路径中选取最佳的转发节点（3）由于车辆快速移动网络连接的中断，该协议还引入了存储转发机制进一步确保信息传输的可靠。此外，利用动态的“HELLO”广播机制减少信标传输间隔对协议性能的影响。 最后采用Bonnmotion工具生成节点移动轨迹文件，在NS3网络仿真平台上对提出的CCMGR路由协议和其他经典的路由协议进行了仿真实验。实验结果显示车辆密度较大时，本文提出的CCMGR路由协议在数据传输成功率和传输延迟方面优于其经典他协议，适合城市环境下的VANET通信。 |
| 作者： | 夏鹏 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 王桐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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