由于對(duì)車載通信的高需求,車載自組織網(wǎng)絡(luò)（Vehicle Ad hoc Networks,VANET）已經(jīng)成為智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transport System,ITS）中一項(xiàng)前景廣闊的技術(shù)。VANET通過提供V2V（Vehicle to Vehicle Communications）和V2I（Vehicle to Infrastructure Communications）來滿足車載網(wǎng)絡(luò)的通信需求。然而VANET具有其獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)——節(jié)點(diǎn)的高速移動(dòng)造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕l繁變化以及不可靠的信道質(zhì)量,這些網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)帶來了許多具有挑戰(zhàn)性的路由設(shè)計(jì)問題,例如路況感知,信道質(zhì)量保證,基礎(chǔ)設(shè)施利用等。在本文中,我們提出了GeoTAR,一種基于電子地圖和路況感知的路由協(xié)議。GeoTAR的主要貢獻(xiàn)如下:（1）在GeoTAR中,我們引入電子地圖來輔助路由決策。與之前的研究工作不同的是,我們通過引入Geohash編碼方法將地圖網(wǎng)格化,設(shè)置了多個(gè)精度級(jí)別來進(jìn)行路況信息的收集和數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。在GeoTAR中,節(jié)點(diǎn)的位置信息不再通過二維的經(jīng)緯度表示,而改用一維的Geohash編碼表示,不僅降低bea... 

【文章來源】：清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

VANET路由協(xié)議分類表獲取路由，而不用像反應(yīng)式路由那樣去等待路由建立

第2章相關(guān)工作圖2.3建筑物對(duì)無線傳輸?shù)母蓴_受限轉(zhuǎn)發(fā)仍然有改進(jìn)空間。有一些研究旨在解決這些無線電傳輸障礙問題。Boban[41]通過分析現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)來量化道路上的車輛對(duì)無線電傳輸?shù)挠绊�。遺憾的是，NS-3[42]將車輛抽象成二維的物體，并不曾模擬其對(duì)信號(hào)傳播的影響，也就沒有相應(yīng)的針對(duì)車輛而建立的信道模型。由于建筑物導(dǎo)致的NLOS在城市環(huán)境下普遍存在，Wu提出了一種基于電子地圖的MAC層中繼算法[43]。當(dāng)數(shù)據(jù)包從一條路段轉(zhuǎn)發(fā)到另一條路段上時(shí)，MAC層在在兩條路段的交叉路口選擇一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，這樣可以緩解路口處由于低PDR而導(dǎo)致的單向鏈路的問題。在MAC層實(shí)現(xiàn)這個(gè)中繼算法有其獨(dú)特的好處，可以為當(dāng)前使用的沒有妥善考慮路口處單向鏈路問題的路由協(xié)議提供一個(gè)統(tǒng)一的解決方案，但是中繼算法設(shè)計(jì)中仍然有一些不足之處：它根據(jù)建筑物的位置和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)位置來計(jì)算直接轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)無線信號(hào)在建筑物中穿透的距離來判斷是否選擇中繼轉(zhuǎn)發(fā)，如果這個(gè)距離大于一個(gè)預(yù)先設(shè)定的閾值，則在路口處選擇一個(gè)停留時(shí)間最長(zhǎng)的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，否則就直接轉(zhuǎn)發(fā)而不用中繼算法。這一做法不僅需要進(jìn)行距離計(jì)算，而且通過閾值來控制轉(zhuǎn)發(fā)也缺乏一定的靈活性，閾值設(shè)置的太小沒有意義，設(shè)置的較大中繼算法的優(yōu)勢(shì)不能體現(xiàn)。如何通過選擇下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)來保證單跳鏈路的通信質(zhì)量是我們關(guān)注的問題。GeoSVR的受限轉(zhuǎn)發(fā)策略我們可以借鑒用來作為路口之間的轉(zhuǎn)發(fā)方式，但是不同于GeoSVR，GeoTAR中的位置是用Geohash編碼表示而不是經(jīng)緯度坐標(biāo)，因此這里的距離需要根據(jù)Geohash網(wǎng)格來計(jì)算。當(dāng)數(shù)據(jù)包從一個(gè)路段轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)路段的時(shí)候，如圖2.3，可以借鑒MAC層中繼算法[43]在路口處選擇節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的思路，并對(duì)閾值約束進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)路口處轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的選擇方法也?

在 GeoTAR 中，我們假設(shè)每個(gè)車輛和 RSU 都裝配了一個(gè)定位模塊以獲得自己的位置信息。為了在計(jì)算路由路徑的時(shí)候獲得目的節(jié)點(diǎn)的位置信息，我們假設(shè)每輛車和 RSU 都運(yùn)行一個(gè)反應(yīng)式的定位服務(wù)（Reactive Location Service，RLS）。在通信信道方面，我們假設(shè)每個(gè)車輛都配備無線信道，而每個(gè) RSU 既配備無線信道同時(shí)也配備有線信道，無線信道用于車輛和車輛之間以及車輛同 RSU 之間通信，而有線信道則用于 RSU 和 RSU 之間的通信。由于有線信道的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于無線信道，因此我們將有線信道的分布在電子地圖預(yù)處理時(shí)反映在電子地圖中，當(dāng)需要計(jì)算路由路徑的時(shí)候就可以優(yōu)先考慮這些有線信道資源，將車聯(lián)網(wǎng)變成集成自組網(wǎng)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的混合式通信網(wǎng)絡(luò)。


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