車載Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中基于位置的路由協(xié)議研究.pdf

1、作為智能交通系統(tǒng)重要基礎(chǔ)之一的車載Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是為車輛提供一個(gè)移動(dòng)通信平臺(tái)，從而提高交通效率，降低交通事故發(fā)生率，使旅行者能非常方便快捷地接入互聯(lián)網(wǎng)。在車載Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)車輛節(jié)點(diǎn)都具有終端和路由的功能，它們要完成發(fā)現(xiàn)和維護(hù)從本節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的路由。但車載Ad hoc網(wǎng)絡(luò)也有其特殊的局限性，如有限的帶寬、不斷變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路易受干擾以及鏈路的有限傳輸范圍等特性。因此設(shè)計(jì)快速動(dòng)態(tài)高效的路由協(xié)議就成了

2、研究車載Ad hoc網(wǎng)絡(luò)主要任務(wù)之一。
　　 基于位置的路由協(xié)議由于其在數(shù)據(jù)傳輸過程中無需建立、存儲(chǔ)和維護(hù)路由表，也無需廣播路由更新信息。因此這類路由協(xié)議能夠很好地應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化快的場(chǎng)景中，其主要包括位置服務(wù)和分組轉(zhuǎn)發(fā)策略兩方面，其中位置服務(wù)用于獲取目的節(jié)點(diǎn)的位置信息，基于位置的路由協(xié)議通過使用位置服務(wù)提供的目的節(jié)點(diǎn)位置信息能夠有效地路由分組至目的節(jié)點(diǎn)。
　　 本文深入研究和分析了車載環(huán)境下基于位置

3、的路由協(xié)議和位置服務(wù)機(jī)制，找出移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中位置服務(wù)機(jī)制用于車載Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中存在的問題，并提出了相應(yīng)的位置服務(wù)機(jī)制。本文主要完成了以下工作：
　　 第一，通過閱讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，闡述了車輛間通信研究的背景、意義和無線通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，分析了車輛間通信當(dāng)前所面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢(shì)，綜述了國(guó)內(nèi)外已提出的適用于車載Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，并深入研究和分析了車載Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中基于位置的路由協(xié)議以及位置服務(wù)機(jī)制。

4、r>　　 第二，使用網(wǎng)絡(luò)仿真工具NS-2對(duì)基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的路由協(xié)議AODV、DSR和基于位置的路由協(xié)議GPSR協(xié)議進(jìn)行了仿真。通過對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和比較得出如下結(jié)論，在相同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)速度對(duì)AODV和DSR的網(wǎng)絡(luò)性能影響較大，對(duì)基于位置的路由協(xié)議GPSR網(wǎng)絡(luò)性能影響較小，并且GPSR在分組丟包率、平均端到端時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)吞吐量方面都是最優(yōu)的。
　　 第三，提出了一種新的適用于車載Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的位置服務(wù)機(jī)制-道路交

5、叉路口位置服務(wù)機(jī)制ILSV。ILSV充分利用了車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的特點(diǎn)如存在十字路口，受交通規(guī)則約束等，將網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的位置信息分布地存儲(chǔ)在位于十字路口的位置服務(wù)器上。當(dāng)位于十字路口的位置服務(wù)器離開十字路口時(shí)，將其所持有的車輛節(jié)點(diǎn)位置信息表廣播給該十字路口的其它位置服務(wù)器。各十字路口按照一定的算法選擇一個(gè)最優(yōu)節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送位置信息組更新分組交換車輛節(jié)點(diǎn)位置信息表。
　　 第四，在網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)NS-2下實(shí)現(xiàn)了位置服務(wù)ILSV，將其與基于位置