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稀疏环境下车载自组织网络路由性能研究
| 论文题名： | 稀疏环境下车载自组织网络路由性能研究 |
| 关键词： | 稀疏环境;车载自组织网;路由协议;移动性模型;转发节点选择;智能重发 |
| 摘要： | 汽车销售数量连年激增、私家车逐渐普及，行车安全与行车效率成为世界性难题。随着智能交通系统的开发和物联网技术的广泛应用，人们发现通过车载自组织网络可以有效解决这一问题。车载自组织网络，使信息在道路上得以交互，从而为驾驶员提供实时的车辆状况信息和道路交通信息，保证行车安全，提高行车效率。但是在稀疏的网络环境中，车辆无法与周围车辆保持连续的无线信道，信息传输十分困难，普通的无线网络路由协议无法保证信息传输的可靠性和有效性，因此本篇论文旨在研究新型适合稀疏环境下车载自组织网信息传输的路由策略。 学习和总结了现有的诸多路由协议之后，发现一个好的路由协议的设计，必须建立在对车辆移动性的精准认知上，所以论文首先研究了稀疏环境下车载自组织网络的移动性模型，为了获得具有普适性的理论结果，重点研究了基于高速公路的随机速度移动模型和基于高速公路的半马尔可夫平滑移动模型，一方面通过公式推导获得移动模型中各参量之间的定量关系，另一方面利用仿真软件得到实验数据，分析之后发现车间距的对数正态分布特性，并验证车间距、平均车速以及车流密度之间的内在联系。 在移动性分析结果的基础之上，结合容迟网络机会通信的思路，论文针对稀疏环境下的车载自组织网络，提出了两种路由策略——基于位置预测的转发节点选择策略，以及基于位置感知的智能重发策略。由于基于位置辅助的路由协议日渐完善，且其路由性能相对于普通无线网络的路由协议具有明显的优势，因此本文所提出的这两种路由策略都是以基于位置辅助的路由协议为模板，并利用移动性分析的结果加以改进。 论文通过三组仿真实验，将所提出的基于位置预测的转发节点选择策略和基于位置感知的智能重发策略，与基于位置辅助的路由协议做对比。对比的路由性能包括分组投递率、平均端到端时延和路由开销，对比的结果是，在稀疏环境下，基于位置预测的转发节点选择策略和基于位置感知的智能重发策略，其分组投递率和平均端到端时延均比基于位置辅助的路由协议有明显的优势，但路由开销多于后者，而当车流密度较大时，路由性能反而有所不及，由此论文得出的结论是，基于位置预测的转发节点选择策略和基于位置感知的智能重发策略只适合应用在稀疏环境下的车载自组织网络。 |
| 作者： | 孟嘉 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 吴昊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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