摘要: |
近年来,随着我国经济的飞速发展,汽车在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。随着交通的日益发达,交通问题也成为困扰人们的一个重要问题。交通事故的频繁、严重的交通拥塞、复杂的地形环境以及乘车环境的舒适程度等问题越来越受到人们的关注。因此如何解决交通面临的问题提高交通的安全性和舒适性是一个关系社会和谐和经济发展的重要课题。
随着近年移动Ad-Hoc网络技术的不断成熟,许多研究者开始将移动Ad-Hoc网络布署在汽车环境中来解决目前交通所面临的一些问题。
本文以高速公路场景和城市场景为背景,对汽车Ad-Hoc网络的路由层进行了一系列的研究,提出了具有创新性的算法,并用实际环境中的汽车节点移动模型验证了算法的可行性。
在高速公路场景下通过改进CBF算法中定时器的设定方法,使得改进后的CBF-MA算法能够主动感知汽车节点的运动速度和方向,从而选择更适合的下一跳节点作为转发节点,达到减少路由跳数和缩短数据包转发延迟的目的。
PCBF-MA算法是在CBF-MA算法基础上的进一步扩展,除了能够感知汽车节点的运动速度和方向之外还能够根据汽车节点的速度和方向来预测汽车节点之间距离的变化情况,从而进一步减少了广播数据包的数量,减轻了无线带宽的压力。
在城市场景中提出的基于锚点路径的PCBF-MA算法是根据城市复杂的地形环境以及交通密度分布不均的特点对PCBF-MA算法的继续改进。通过锚点路径的选择过程记录下相应道路的信息,这样既能够主动感知城市场景下的地形环境从而避免通信障碍物引起的路由失败,又能够感知城市道路上的交通密度从而避免因为网络连通性较差引起的路由失败。
文章最后通过一系列的模拟实验验证了上述算法的可行性。无论是在高速公路场景中还是在城市环境场景下,CBF-MA算法、PCBF-MA算法以及基于锚点路径的PCBF-MA算法都表现出了较好的性能指标。
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