【摘要】：車輛自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad-hoc NETworks,VANETs)給人們?nèi)粘Ｉ顜砹撕芏啾憷?是智能交通的重要組成部分,受到越來越多研究機(jī)構(gòu)和人員的重視,逐漸成為一個(gè)非常重要的研究領(lǐng)域,近些年已經(jīng)取得了許多有價(jià)值的研究成果。由于VANETs網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂懈邉?dòng)態(tài)性,鏈路連接會頻繁的中斷,尤其是車輛密度小的情況下,網(wǎng)絡(luò)的不連通概率更高,對于鏈路故障也很難預(yù)測,在移動(dòng)終端之間建立完整可靠的端到端傳輸路徑是很困難的。目前已有的基于地理的路由協(xié)議是VANETs中的主流路由協(xié)議,能較好的適應(yīng)VANETs網(wǎng)絡(luò)的高動(dòng)態(tài)性,但這類協(xié)議仍然存在著兩個(gè)方面的問題:問題一,節(jié)點(diǎn)位置信息不準(zhǔn)確和鏈路質(zhì)量不穩(wěn)定;問題二,目前已有的地理路由協(xié)議幾乎都是平面式的路由,而真實(shí)的VANETs城市場景是三維立體化的,將這些平面式路由應(yīng)用于三維城市場景會使這些協(xié)議的性能受損。因此,研究適合VANETs這種特殊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的路由協(xié)議是亟需解決的一個(gè)重點(diǎn)難題。本文針對VANETs網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及以上提出的兩個(gè)方面的問題,提出了兩種路由協(xié)議——基于鏈路質(zhì)量和節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)位置估計(jì)的地理機(jī)會方向路由GOD和基于鏈路質(zhì)量的分層道路路由協(xié)議LSHR。GOD協(xié)議主要應(yīng)用于平面化的城市場景,采用機(jī)會路由思想,機(jī)會路由中,源節(jié)點(diǎn)并不是選擇單一路徑到目的節(jié)點(diǎn),而是利用無線網(wǎng)絡(luò)的廣播特性,在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間選擇許多潛在的中繼節(jié)點(diǎn),這類路由最大的優(yōu)勢是采用額外的備用鏈路,使更多的節(jié)點(diǎn)參與到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中,提高了傳輸?shù)目煽啃�。GOD選取轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集時(shí)綜合考慮各鄰節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)距離、各鄰節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向及單條鏈路的投遞率需求;對轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先級排序時(shí),綜合考慮了各轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向,各轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)距離,以及當(dāng)前節(jié)點(diǎn)鏈路的ETX值,使得既離目的節(jié)點(diǎn)近,鏈路質(zhì)量又好且不斷靠近目的節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。LSHR是在分析城市場景三維特性的基礎(chǔ)上提出的一種基于簡單三維場景的路由協(xié)議,這里的簡單三維場景指由兩條或兩條以上平行但具有不同高度的道路組成的場景。LSHR協(xié)議包括路口判決策略和分組傳輸策略兩部分內(nèi)容。路口判決時(shí)根據(jù)交叉口處節(jié)點(diǎn)提供的各相鄰路段單位長度上的通信時(shí)延信息以及各對應(yīng)交叉口到目的節(jié)點(diǎn)的距離,為每個(gè)相鄰路口計(jì)算一個(gè)權(quán)值,然后選擇計(jì)算結(jié)果最小的相鄰路口作為數(shù)據(jù)包傳輸?shù)南乱粋�(gè)臨時(shí)目的交叉口;分組傳輸時(shí)以優(yōu)先選擇兩跳傳輸范圍大的鄰節(jié)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的原則進(jìn)行分組的傳送。在減少路由跳數(shù)降低傳輸時(shí)延的同時(shí)增加了分組的投遞率,提高了通信鏈路的質(zhì)量和路由的整體性能。
[Abstract]:The vehicle Ad Hoc Network (Vehicular Ad-hoc NETworks,VANETs) has brought a lot of convenience to people's daily life and is an important part of its. It has been paid more and more attention by more and more research institutions and personnel, and has gradually become a very important research field. In recent years, many valuable research results have been obtained. Because of the complexity of the VANETs network environment, the network topology is highly dynamic, the link connection will be interrupted frequently, especially in the case of small vehicle density, the disconnection probability of the network is higher, and it is difficult to predict the link failure. It is difficult to establish a complete and reliable end-to-end transmission path between mobile terminals. The existing geo-based routing protocols are the mainstream routing protocols in VANETs, which can better adapt to the high dynamic nature of VANETs networks. However, there are still two problems in this kind of protocols: first, The location information of nodes is inaccurate and the link quality is unstable. Second, most of the existing geographic routing protocols are planar routing, and the real VANETs urban scene is three-dimensional. The performance of these protocols will be compromised by applying these planar routes to three-dimensional urban scenarios. Therefore, it is an important problem to study the routing protocol suitable for the special network environment of VANETs. This paper aims at the characteristics of VANETs network and the two problems mentioned above. In this paper, two routing protocols, geo-opportunistic directional routing (GOD) based on link quality and real-time location estimation of nodes, and hierarchical road routing protocol (LSHR.GOD) based on link quality are proposed. In opportunistic routing, the source node does not choose a single path to the destination node, but selects many potential relay nodes between the source node and the destination node by using the broadcast characteristics of the wireless network. The biggest advantage of this kind of routing is the use of extra standby links to enable more nodes to participate in the process of data forwarding. The reliability of transmission is improved. When selecting the set of forwarding nodes, the real-time distance from each neighbor node to the destination node is considered synthetically. The moving direction of each neighbor node and the current node and the demand of single link delivery rate. When priority ranking is carried out on the forwarding node, the movement direction of each forwarding node and the real-time distance between each forwarding node and the destination node are considered synthetically. And the ETX value of the current node link, which makes it close to the destination node, LSHR is a routing protocol based on simple 3D scene, which is based on the analysis of 3D characteristics of urban scene. The simple 3D scene here refers to scenario. LSHR consists of two or more parallel but different height roads. LSHR protocol includes two parts: intersection decision strategy and packet transmission strategy. According to the communication delay information on the unit length of each adjacent road section and the distance from each corresponding intersection to the destination node, a weight value is calculated for each adjacent intersection when the intersection is judged. Then the adjacent intersection with the smallest calculation result is selected as the next temporary destination intersection for packet transmission, and the packet transmission is based on the principle that the neighbor node with a wide range of two hops is selected as the forwarding node in priority in packet transmission. While reducing the number of hops and reducing the transmission delay, the packet delivery rate is increased, and the quality of the communication link and the overall performance of the routing are improved.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U495;TN929.5;TP391.44

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本文編號：2202230