基于動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃的車載自組織網(wǎng)絡(luò)貪婪路由協(xié)議
發(fā)布時(shí)間:2021-07-25 20:32
車載自組織網(wǎng)絡(luò)(VANETs)作為智能交通的通信基礎(chǔ),因其固有特性導(dǎo)致在城市交通場(chǎng)景中存在數(shù)據(jù)傳輸性能下降快、數(shù)據(jù)包丟失等問題。提出一種基于動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃的貪婪路由(VGRP)協(xié)議,利用麻雀搜索算法(SSA)找尋最優(yōu)路徑,對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃,并引入路由度量值(RM)和鏈路生存時(shí)間(LET)等參數(shù),對(duì)貪婪路由的轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行優(yōu)化。通過NS-2對(duì)協(xié)議性能進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明VGRP協(xié)議的數(shù)據(jù)包投遞率、平均端到端時(shí)延和吞吐率均具有良好的魯棒性。
【文章來源】:國外電子測(cè)量技術(shù). 2020,39(11)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
城市VANETs場(chǎng)景
2)在城市環(huán)境中,當(dāng)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到交叉路口時(shí)因?yàn)榈缆穬膳缘慕ㄖ锏恼趽酰l(fā)送節(jié)點(diǎn)的鄰居表中可能沒有要轉(zhuǎn)發(fā)道路的下一跳節(jié)點(diǎn),一般方法是優(yōu)先選擇岔路口RSU或車輛作為中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā),但這樣會(huì)增加路由的轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù),進(jìn)而增加轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延。如圖2所示,源節(jié)點(diǎn)S向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí),按照貪婪轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則,S會(huì)選擇距離D較近的鄰居節(jié)點(diǎn)A進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),但因?yàn)檎系K物的存在,導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)失敗。本文在節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包前,源節(jié)點(diǎn)S會(huì)根據(jù)鄰居密度因子判斷車輛密度。若S周圍節(jié)點(diǎn)較多,則遍歷查看鄰居路由表中所在路段的ID號(hào)和下一段路徑ID,若存在到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路段ID,則將新的節(jié)點(diǎn)加入到路由表建立新的轉(zhuǎn)發(fā)路徑,同時(shí)剔除含節(jié)點(diǎn)A的路徑。若S周圍節(jié)點(diǎn)稀疏,則通過路口標(biāo)志位flag字段查看是否有節(jié)點(diǎn)處于岔路口,若有則選擇岔路口節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
AED性能與節(jié)點(diǎn)數(shù)量間的函數(shù)關(guān)系如圖3所示?煽闯3種協(xié)議的AED隨節(jié)點(diǎn)密度的增加而降低,原因在于網(wǎng)絡(luò)密度增大時(shí),發(fā)送節(jié)點(diǎn)更容易找到下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。GPSR和GPCR協(xié)議因其轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制導(dǎo)致時(shí)延較高。PDR性能與節(jié)點(diǎn)數(shù)量間的函數(shù)關(guān)系如圖4所示?煽闯鲭S著節(jié)點(diǎn)密度的逐漸增加,3種協(xié)議的PDR都呈緩慢的上升趨勢(shì)。因?yàn)閂GRP協(xié)議采用SSA算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)劃,并優(yōu)化了數(shù)據(jù)在岔路口的轉(zhuǎn)發(fā),避免了路由中斷和障礙物的影響,選擇最優(yōu)路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),故在不同節(jié)點(diǎn)情況下,PDR皆優(yōu)于其他協(xié)議。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于GPCR的車輛自組織網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化方法[J]. 谷志茹,李敏,龍永紅,舒小華,榮青. 通信學(xué)報(bào). 2020(07)
[2]基于路徑探索的車載自組網(wǎng)貪婪路由算法[J]. 湯星峰,徐卿欽,馬世緯. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2020(06)
[3]改進(jìn)自適應(yīng)蟻群算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 徐玉瓊,婁柯,李婷婷,高文根. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2019(10)
[4]無人駕駛車輛路徑規(guī)劃算法綜述[J]. 李永丹,馬天力,陳超波,韋宏利,楊瓊楠. 國外電子測(cè)量技術(shù). 2019(06)
[5]一種混合地圖匹配算法研究[J]. 李衛(wèi)東,梁騰飛,劉楊. 電子測(cè)量技術(shù). 2019(11)
[6]基于蟻群算法的骨外固定器處方優(yōu)化[J]. 孫昊,張習(xí)帥,陳建文,郭悅,魏夢(mèng)婷. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(10)
[7]一種城市環(huán)境下的地理位置路由策略改進(jìn)方法[J]. 鄭敏,沈永增,張先平. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(09)
碩士論文
[1]基于鏈路生存時(shí)間及貪婪轉(zhuǎn)發(fā)改進(jìn)策略的路由方法研究[D]. 湯雅夢(mèng).天津理工大學(xué) 2019
本文編號(hào):3302727
【文章來源】:國外電子測(cè)量技術(shù). 2020,39(11)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
城市VANETs場(chǎng)景
2)在城市環(huán)境中,當(dāng)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到交叉路口時(shí)因?yàn)榈缆穬膳缘慕ㄖ锏恼趽酰l(fā)送節(jié)點(diǎn)的鄰居表中可能沒有要轉(zhuǎn)發(fā)道路的下一跳節(jié)點(diǎn),一般方法是優(yōu)先選擇岔路口RSU或車輛作為中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā),但這樣會(huì)增加路由的轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù),進(jìn)而增加轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延。如圖2所示,源節(jié)點(diǎn)S向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí),按照貪婪轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則,S會(huì)選擇距離D較近的鄰居節(jié)點(diǎn)A進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),但因?yàn)檎系K物的存在,導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)失敗。本文在節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包前,源節(jié)點(diǎn)S會(huì)根據(jù)鄰居密度因子判斷車輛密度。若S周圍節(jié)點(diǎn)較多,則遍歷查看鄰居路由表中所在路段的ID號(hào)和下一段路徑ID,若存在到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路段ID,則將新的節(jié)點(diǎn)加入到路由表建立新的轉(zhuǎn)發(fā)路徑,同時(shí)剔除含節(jié)點(diǎn)A的路徑。若S周圍節(jié)點(diǎn)稀疏,則通過路口標(biāo)志位flag字段查看是否有節(jié)點(diǎn)處于岔路口,若有則選擇岔路口節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
AED性能與節(jié)點(diǎn)數(shù)量間的函數(shù)關(guān)系如圖3所示?煽闯3種協(xié)議的AED隨節(jié)點(diǎn)密度的增加而降低,原因在于網(wǎng)絡(luò)密度增大時(shí),發(fā)送節(jié)點(diǎn)更容易找到下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。GPSR和GPCR協(xié)議因其轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制導(dǎo)致時(shí)延較高。PDR性能與節(jié)點(diǎn)數(shù)量間的函數(shù)關(guān)系如圖4所示?煽闯鲭S著節(jié)點(diǎn)密度的逐漸增加,3種協(xié)議的PDR都呈緩慢的上升趨勢(shì)。因?yàn)閂GRP協(xié)議采用SSA算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)劃,并優(yōu)化了數(shù)據(jù)在岔路口的轉(zhuǎn)發(fā),避免了路由中斷和障礙物的影響,選擇最優(yōu)路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),故在不同節(jié)點(diǎn)情況下,PDR皆優(yōu)于其他協(xié)議。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于GPCR的車輛自組織網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化方法[J]. 谷志茹,李敏,龍永紅,舒小華,榮青. 通信學(xué)報(bào). 2020(07)
[2]基于路徑探索的車載自組網(wǎng)貪婪路由算法[J]. 湯星峰,徐卿欽,馬世緯. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2020(06)
[3]改進(jìn)自適應(yīng)蟻群算法的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 徐玉瓊,婁柯,李婷婷,高文根. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2019(10)
[4]無人駕駛車輛路徑規(guī)劃算法綜述[J]. 李永丹,馬天力,陳超波,韋宏利,楊瓊楠. 國外電子測(cè)量技術(shù). 2019(06)
[5]一種混合地圖匹配算法研究[J]. 李衛(wèi)東,梁騰飛,劉楊. 電子測(cè)量技術(shù). 2019(11)
[6]基于蟻群算法的骨外固定器處方優(yōu)化[J]. 孫昊,張習(xí)帥,陳建文,郭悅,魏夢(mèng)婷. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(10)
[7]一種城市環(huán)境下的地理位置路由策略改進(jìn)方法[J]. 鄭敏,沈永增,張先平. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2013(09)
碩士論文
[1]基于鏈路生存時(shí)間及貪婪轉(zhuǎn)發(fā)改進(jìn)策略的路由方法研究[D]. 湯雅夢(mèng).天津理工大學(xué) 2019
本文編號(hào):3302727
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