城市環(huán)境下基于地理位置的VANETs路由協(xié)議研究.pdf

1、車輛自組織網(wǎng)絡(Vehiclular Ad Hoc Networks，VANETs)是移動自組織網(wǎng)絡的一個極具應用價值的研究方向，也是智能交通系統(tǒng)領域的關鍵組成部分。VANETs以行駛的車輛和路邊基礎設施為節(jié)點，節(jié)點之間可以進行單跳或者多跳的通信，相互交換各自的節(jié)點信息，如節(jié)點速度和地理位置等，從而自發(fā)地形成一個Ad Hoc網(wǎng)絡。借助 GPS、車載的傳感器等設備，車輛自組織網(wǎng)絡可以很方便的獲取節(jié)點的和道路的各種信息，給駕駛員提供導向、道

2、路預警和網(wǎng)絡接入等服務，不僅提高了駕駛員行駛的安全性，而且增加了駕駛舒適性。在城市道路環(huán)境中，網(wǎng)絡拓撲變化頻繁、節(jié)點移動受道路布局限制以及無線信號的傳輸受障礙物阻擋等問題，使得 VANETs中需要設計出更加復雜的路由協(xié)議。因此，設計出符合城市道路環(huán)境下VANETs特點的路由協(xié)議是個難點。
　　本文針對VANETs的特點，提出了一種基于路段長度的交叉路口路由協(xié)議。在該協(xié)議中根據(jù)節(jié)點的位置，節(jié)點被分為普通節(jié)點和交叉路口節(jié)點兩種。該協(xié)議

3、的大體思路是：當前節(jié)點的交叉路口鄰居節(jié)點獲取相鄰路段的連通信息，如果存在連通的相鄰路段，在這些交叉路口鄰居節(jié)點中選擇距離目的節(jié)點最近的作為下一跳；否則，下一跳節(jié)點就為當前節(jié)點鄰居表中距離目的節(jié)點最近的節(jié)點，如此重復直到到達目的節(jié)點或者遇到局部最優(yōu)問題。該協(xié)議中針對路段長度小于無線信號通信半徑和路段長度大于無線信號通信半徑兩種情況，分別采用不同的方法判斷路段的連通性。在路段長度小于無線信號通信半徑時，通過相鄰路段或者其延伸路段是否存在交叉

4、路口鄰居節(jié)點的鄰居節(jié)點判斷路段的連通性；在路段長度大于無線信號通信半徑時，利用實時的分布式方法獲取路段的連通性。
　　針對城市環(huán)境中由于建筑物的阻擋造成的頻繁網(wǎng)絡中斷問題，本文提出了一種基于人工蛛網(wǎng)的地理位置路由協(xié)議。該協(xié)議中源節(jié)點利用GPS等導航設備獲得當前節(jié)點和目的節(jié)點的地理位置、速度等信息，利用蜘蛛搜索電子地圖獲取搜索區(qū)域內(nèi)路段的拓撲信息和各交叉路口的地理位置信息。根據(jù)這些信息，源節(jié)點計算出到達目的節(jié)點的可行路徑；然后，源節(jié)