發(fā)布時(shí)間：2020-09-17 18:05

　　 安全緊急消息是車聯(lián)網(wǎng)需要傳輸?shù)淖钪匾男畔?對(duì)于智能交通系統(tǒng)中關(guān)注的車輛安全、交通擁堵等有著很關(guān)鍵的作用。但是由于車聯(lián)網(wǎng)中作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的車輛運(yùn)動(dòng)速度較快,使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁,節(jié)點(diǎn)之間的通信鏈路不穩(wěn)定,因而導(dǎo)致安全消息不能及時(shí)可靠的進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、傳遞�；谶@些問(wèn)題和實(shí)際需求,本文提出一種基于位置預(yù)測(cè)的安全消息廣播機(jī)制SMLP。SMLP廣播算法主要是通過(guò)V2V通信來(lái)實(shí)現(xiàn)的,算法分為三個(gè)步驟進(jìn)行,首先根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的位置和方向預(yù)測(cè)其未來(lái)的位置信息,其次是選擇最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn),最后讓此中繼節(jié)點(diǎn)將安全消息廣播出去。在選擇最優(yōu)中繼節(jié)點(diǎn)階段中,本算法克服GPSR路由協(xié)議每次都選擇距離目的節(jié)點(diǎn)最近的鄰居節(jié)點(diǎn)作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)引起的鏈路不穩(wěn)定等不足,進(jìn)一步考慮了節(jié)點(diǎn)之間的連續(xù)連通時(shí)間和鄰居節(jié)點(diǎn)的方向等因素,引入了節(jié)點(diǎn)連通時(shí)間、方向系數(shù)和距離系數(shù),并將這些因素組合加權(quán)定義了一個(gè)穩(wěn)定系數(shù),SMLP選擇穩(wěn)定系數(shù)最大的鄰居節(jié)點(diǎn)作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。為了驗(yàn)證算法的有效性和適用性,本文使用交通流仿真軟件VanetMobiSim和網(wǎng)絡(luò)性能仿真軟件NS2進(jìn)行了不同場(chǎng)景下的聯(lián)合仿真,對(duì)比了 SMLP和GPSR路由協(xié)議的各種性能指標(biāo)。仿真結(jié)果表明,相對(duì)于GPSR路由協(xié)議,SMLP降低了數(shù)據(jù)包傳送過(guò)程中的丟包率和平均端到端時(shí)延,提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量,能夠很好地適用于交通系統(tǒng)的安全消息的傳輸。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：U495
【部分圖文】：

圖 1-3 車聯(lián)網(wǎng)通信模型Fig.1-3 Communication model of IOV車聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)組成部分之間是如何配合工作的，這就涉及到車聯(lián)網(wǎng)的基本通信模式，主要有以下三種：（1）車與車之間的通信(Vehicle to Vehicle, V2V)【13】，實(shí)質(zhì)上是車輛上配置的 OBU 之間的通信。V2V 通信采用 DSRC 通信技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)，結(jié)合車載導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲得汽車的位置、速度、方向等信息，將這些信息進(jìn)行融合處理，實(shí)現(xiàn)車輛之間的信息傳輸與實(shí)時(shí)共享。此種通信模式是車聯(lián)網(wǎng)中的主要通信方式，為車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。（2）車與路邊單元之間的通信(Vehicle to Roadside, V2R)【14】，即 OBU 和 RSU 之間的通信。一方面 RSU 作為路邊固定設(shè)施，由于其位置固定，因此可以準(zhǔn)確的為車輛提供附近交通狀況的信息，并且與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間建立的鏈路更穩(wěn)定。但是另一方面，由于 RSU的部署耗費(fèi)人力物力，價(jià)格昂貴，并且大部分地區(qū)還不具備此客觀條件，因此使用范圍還不是很廣泛，但是在仿真中可以將其作為一個(gè)考慮因素。（3）V2V 和 V2R 的混合通信，從以上兩種通信模式可以看出，不考慮成本的前提

每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存一張鄰居節(jié)點(diǎn)列表，列表的每一 ID 號(hào)、坐標(biāo)和時(shí)間戳等信息。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)需要向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送S，目的節(jié)點(diǎn)為 D，如圖 2-1 所示，貪婪轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程如下： D 是否在 S 的無(wú)線傳輸范圍內(nèi)，如果不在，則進(jìn)入第（2）步步；源節(jié)點(diǎn)距離目的節(jié)點(diǎn)的距離 dSD；源節(jié)點(diǎn)的所有鄰居節(jié)點(diǎn)距離目的節(jié)點(diǎn)的距離，并選取一個(gè)最小 dFD小于 dSD，說(shuō)明在源節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)中有距離目的節(jié)點(diǎn)更近選取 F1 作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；1 看作是新一輪的源節(jié)點(diǎn)，重復(fù)以上四步；據(jù)包直接發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn) D。驟，就可以在圖 2-1 中找到一條 S 到 D 路由，即 S-F1-F2-F3-F并不是對(duì)任何情況都適用。注意在步驟（4）中只分析了 dFD小大于 dSD時(shí)，即源節(jié)點(diǎn)的所有鄰居節(jié)點(diǎn)都比源節(jié)點(diǎn)距離目的節(jié)入到死循環(huán)當(dāng)中，具體情況如圖 2-2 所示，稱這種情況為為局

圖 2-2 局部最優(yōu)情況Fig.2-2 Local optimal situation鄰居節(jié)點(diǎn)列表中找不到比自己距離目的節(jié)點(diǎn)更近，此時(shí)就需要周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式來(lái)處理路由空洞現(xiàn)象 S 的無(wú)線覆蓋范圍內(nèi)，只有兩個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn) F1 和距離，此時(shí)將進(jìn)入周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式。此種模式使是指目的節(jié)點(diǎn)始終在所選路線的右側(cè)，并且下一得到的路由就為：S-F1-F2-F3-D。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2821045