【摘要】：作為智能交通系統(tǒng)杰出的解決方案,車載自組網(wǎng)(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)近年來吸引了越來越多的關(guān)注,已成為一個研究熱點。IEEE802.11p協(xié)議是對傳統(tǒng)IEEE802.11系列協(xié)議的擴展,是專注于車載環(huán)境通信而設(shè)計的技術(shù)。VANET的通信場景和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面與其他無線網(wǎng)絡(luò)存在重要差別,作為VANET的一個重要環(huán)節(jié),路由協(xié)議扮演了重要角色。本文對車載自組網(wǎng)的仿真平臺和路由協(xié)議進行研究,搭建了基于IEEE802.11p的城市場景聯(lián)合仿真平臺,分析了VANET中幾種典型的路由機制,并提出一種改進的路由協(xié)議。 論文首先分析了車載自組網(wǎng)的特點、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用以及接入技術(shù)與典型的路由機制,闡述了IEEE802.11p物理層和MAC層技術(shù)特性,然后在OPNET已有IEEE802.11a節(jié)點模型基礎(chǔ)上,構(gòu)建了IEEE802.11p模塊,并與專業(yè)交通仿真軟件VanetMobiSim搭建了城市場景下車載自組網(wǎng)聯(lián)合仿真平臺,其中VanetMobiSim負責(zé)生成道路拓撲和汽車交通數(shù)據(jù),OPNET負責(zé)在搭建的不同城市場景中對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的仿真。隨后利用該仿真平臺對IEEE802.11p的性能和AODV、DSR及GRP路由協(xié)議進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明：IEEE802.11p比IEEE802.11a具有更優(yōu)越的性能,而且相比于AODV和DSR,地理位置路由協(xié)議GRP更適合于車載自組網(wǎng)。 為了進一步提高GRP路由協(xié)議的性能,本文還對GRP鄰區(qū)尺寸的劃分進行研究,通過對大量仿真數(shù)據(jù)的分析,歸納出一定網(wǎng)絡(luò)拓撲條件下GRP鄰區(qū)尺寸與VANET中汽車數(shù)量對應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,為GRP鄰區(qū)尺寸的劃分提供理論依據(jù)。在進一步深入研究GRP路由協(xié)議后,發(fā)現(xiàn)GRP在選擇下一跳鄰居節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)算法上存在不足,為此對GRP算法中存在的缺陷進行了優(yōu)化和改進,提出一種改進的地理位置路由協(xié)議(Improved Geographical Routing Protocol, IGRP)。最后,對GRP與IGRP進行仿真對比。仿真結(jié)果表明：IGRP充分利用了路由協(xié)議中鄰區(qū)劃分和分層的策略,有利于選擇地理位置更具優(yōu)勢的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,增加了數(shù)據(jù)包到目的節(jié)點的機會,在投遞率、延遲、路由跳數(shù)和回溯數(shù)方面都優(yōu)于GRP。
[Abstract]:As an outstanding solution of Intelligent Transportation system (its), (Vehicular Ad Hoc Network, VANET) has attracted more and more attention in recent years and has become a research hotspot. IEEE802.11p protocol is an extension of traditional IEEE802.11 protocols. The communication scene and network structure of VANET are different from those of other wireless networks. As an important part of VANET, routing protocol plays an important role. In this paper, the simulation platform and routing protocol of vehicular ad hoc network are studied, the urban scene joint simulation platform based on IEEE802.11p is built, several typical routing mechanisms in VANET are analyzed, and an improved routing protocol is proposed. Firstly, this paper analyzes the characteristics, structure, application, access technology and typical routing mechanism of vehicle-mounted ad hoc network, expounds the technical characteristics of IEEE802.11p physical layer and MAC layer, and then based on the existing IEEE802.11a node model of OPNET. The IEEE802.11p module is constructed, and the vehicle ad hoc network joint simulation platform is built with the professional traffic simulation software VanetMobiSim, in which VanetMobiSim is responsible for generating road topology and vehicle traffic data. OPNET is responsible for the simulation of network protocols in different urban scenarios. Then the performance of IEEE802.11p and the routing protocols of AODV,DSR and GRP are simulated and analyzed by using the simulation platform. Simulation results show that IEEE802.11p has better performance than IEEE802.11a and is more suitable for vehicle-borne ad hoc network than AODV and GRP. In order to further improve the performance of GRP routing protocol, this paper also studies the size partition of GRP neighborhood, through the analysis of a large number of simulation data, The mathematical model of the corresponding relationship between the size of GRP neighborhood and the number of cars in VANET under certain network topology is concluded, which provides a theoretical basis for the partition of the size of GRP neighborhood. After further research on GRP routing protocol, it is found that GRP has some shortcomings in selecting next-hop neighbor node forwarding algorithm. Therefore, the defects of GRP algorithm are optimized and improved. An improved Geographic location routing Protocol (Improved Geographical Routing Protocol, IGRP).) is proposed. Finally, GRP and IGRP are simulated and compared. The simulation results show that IGRP makes full use of the strategy of dividing and stratifying the adjacent areas in the routing protocol, which is conducive to selecting the node with more advantages in geographical location to forward the data packet, increasing the chance of the packet to the destination node, delivering rate, delay, etc. Routing hops and backtracking are better than GRP.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2310164