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基于位置的车载自组织网络通信路由协议研究
| 论文题名： | 基于位置的车载自组织网络通信路由协议研究 |
| 关键词： | 车载自组织;路由协议;信息素;前驱节点;网络通信 |
| 摘要： | 由于有线通信方式对应用范围的限制，人们发明了无线移动通信。近年来，无线网络在支持移动性方面的发展非常迅速，再加上交通领域信息化的迫切需求，车载自组织网络VANET应运而生。VANET是一种多跳无线自组织网络，无论在何时何地都可以快速地构建起一个车辆间移动通信网络，而且无需供给任何网络信息基础设施，网络中的每个节点可以自由移动，地位平等。VANET通过提供事故预警、协助驾驶、分布式交通信息发布、信息服务和娱乐服务等应用，真正做到“货畅其流，人便其行”。但是，由于车辆节点具有高速移动性，网络拓扑结构变化频率较高，VANET中多跳路由频繁断开，这对路由协议的可靠性以及数据分组的传输质量造成极大的影响。本文通过分析国内外相关领域研究现状，对比已有的VANET路由协议，对基于位置的典型路由协议GPSR进行了相应的改进，工作内容如下: 针对节点高速移动的特性，结合GPSR协议中贪婪转发寻找最优解的能力，以及蚁群算法发现较好解的能力，本文重点提出了一种基于传统蚁群算法的GPSR改进算法——AGA路由协议。虽然GPSR在大多数情况下可以找到较优路径，但是，在某些特殊情况下，由GPSR协议得到的路径既不是最优，也不是次优，而是一条冗长的路由。AGA算法在贪婪转发失效时，通过蚁群算法随机概率性选择下一跳节点绕过空洞区域，并实现了传输过程中数据分组头内目的节点位置的更新。AGA算法能够分流数据，防止网络阻塞。该算法通过预计算节点位置信息选择下一跳节点，因此能够更好的适应高速环境。 针对中低速移动环境，从避免路由空洞的思路着手，本文提出了一种基于前驱节点转发的GPSR改进协议——P-GPSR。要从根本上解决GPSR协议的过长路径问题，就要从避免路由空洞着手。利用目的节点周期性广播query消息的特点，每个节点记录query消息传播过程的前驱节点，作为数据分组转发的下一跳节点，从而避免路由空洞，节省数据分组的传输时延。 本文采用网络仿真平台NS-2对协议进行仿真实验，实验场景由交通仿真模拟器VanetMobiSim随机产生，避免了人为干扰。目前，路由协议主要从数据分组的成功投递率、丢包率、平均端到端跳数和平均端到端时延等方面进行性能比较，所以本文从这几个方面着手与已有的路由协议对比分析。仿真结果证实，基于蚁群算法的位置路由协议AGA能够实现更平稳、可靠的数据分组传输;而基于前驱节点转发的位置路由协议P-GPSR，在避免路由空洞方面存在很大优势。 |
| 作者： | 尤敬 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 黄波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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