本文關(guān)鍵詞：自組織車聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議GPSR的研究及改進(jìn)

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【摘要】：自組織車聯(lián)網(wǎng)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分,具有廣闊的發(fā)展前景。路由協(xié)議是自組織車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之一,很大程度上決定了網(wǎng)絡(luò)的性能。在城市交通場景中,車輛運(yùn)動(dòng)速度快、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁、建筑物的阻擋等都導(dǎo)致車聯(lián)網(wǎng)鏈路頻繁斷裂。因此設(shè)計(jì)一個(gè)能夠抵抗鏈路頻繁斷裂的路由協(xié)議是研究的重點(diǎn)。本文深入研究和分析了城市場景下基于位置的典型路由協(xié)議貪婪邊界無狀態(tài)路由協(xié)議(Greedy Perimeter Stateless Routing,GPSR),并找出了現(xiàn)有改進(jìn)協(xié)議存在的問題,提出了一種新的穩(wěn)定的貪婪轉(zhuǎn)發(fā)路由協(xié)議(Reliable Greedy Forwarding Routing,RGFR),主要完成了以下工作內(nèi)容:第一、基于位置的路由協(xié)議GPSR及其改進(jìn)方案研究。GPSR主要存在路由空洞、自適應(yīng)性差、無法感知障礙物、鏈路頻繁斷裂等缺陷。雖然國內(nèi)外學(xué)者對GPSR協(xié)議的缺陷提出了許多改進(jìn)策略,但是改進(jìn)協(xié)議仍然存在著網(wǎng)絡(luò)開銷大、計(jì)算復(fù)雜等問題。因此,針對GPSR改進(jìn)協(xié)議還可以進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。第二、穩(wěn)定的貪婪轉(zhuǎn)發(fā)路由協(xié)議RGFR設(shè)計(jì)。針對GPSR改進(jìn)協(xié)議存在的不足,提出了一種穩(wěn)定的貪婪轉(zhuǎn)發(fā)路由協(xié)議RGFR,該協(xié)議主要分為鏈路生存時(shí)間評估、障礙物識別和評分機(jī)制三個(gè)部分,力求在高效性和穩(wěn)定性之間找到一個(gè)平衡值,使其能夠在保持原GPSR路由協(xié)議的高效性的基礎(chǔ)上提高其鏈路的穩(wěn)定性,從而更好的適應(yīng)真實(shí)的城市交通環(huán)境。第三、RGFR協(xié)議仿真模塊開發(fā)。針對RGFR路由協(xié)議的設(shè)計(jì)流程對協(xié)議仿真模塊進(jìn)行開發(fā)并對RGFR路由協(xié)議中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、消息機(jī)制和關(guān)鍵模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)。第四、基于重慶市南岸區(qū)的道路仿真場景設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到路徑彎直度對協(xié)議性能的影響較大,因此在對典型的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型和車輛移動(dòng)模型進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)重慶市南岸區(qū)主要道路地圖建立了基于重慶市南岸區(qū)實(shí)際拓?fù)涞能囕v運(yùn)動(dòng)模型。該模型的建立為路由協(xié)議的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。通過將重慶市南岸區(qū)實(shí)際拓?fù)滠囕v模型與GPSR、RGFR路由協(xié)議相結(jié)合進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,RGFR協(xié)議在實(shí)際道路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和車輛模型下,比GPSR路由協(xié)議在交付率和時(shí)延性能方面有很大的改善。
【關(guān)鍵詞】：路由協(xié)議 車輛模型 GPSR RGFR
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U495;TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 車聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 基于拓?fù)涞穆酚蓞f(xié)議12-13
• 1.2.2 基于位置的路由協(xié)議13-15
• 1.2.3 混合型路由協(xié)議15-16
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排16-19
• 1.3.1 論文主要研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 本文的結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第二章 自組織車聯(lián)網(wǎng)19-26
• 2.1 自組織車聯(lián)網(wǎng)簡介19-21
• 2.1.1 車聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)20-21
• 2.1.2 車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)21
• 2.2 車聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀21-23
• 2.3 車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第三章 GPSR路由協(xié)議研究26-38
• 3.1 GPSR路由協(xié)議概述26-30
• 3.1.1 貪婪轉(zhuǎn)發(fā)26-28
• 3.1.2 邊界轉(zhuǎn)發(fā)28
• 3.1.3 平面圖算法28-30
• 3.2 GPSR協(xié)議的缺陷30-32
• 3.3 GPSR協(xié)議的改進(jìn)方法32-37
• 3.3.1 基于左右手法則的路由34-35
• 3.3.2 基于自適應(yīng)選路的路由35-36
• 3.3.3 基于障礙物阻礙閾值的轉(zhuǎn)發(fā)策略36-37
• 3.3.4 基于預(yù)測模型的轉(zhuǎn)發(fā)策略37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 穩(wěn)定的貪婪轉(zhuǎn)發(fā)路由協(xié)議RGFR設(shè)計(jì)38-54
• 4.1 RGFR路由機(jī)制設(shè)計(jì)38-45
• 4.1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和消息機(jī)制設(shè)計(jì)38-40
• 4.1.2 鏈路生存時(shí)間評估40-42
• 4.1.3 障礙物的識別42-44
• 4.1.4 評分機(jī)制44-45
• 4.2 路由協(xié)議執(zhí)行流程45-47
• 4.3 RGFR仿真模塊開發(fā)47-53
• 4.3.1 NS2網(wǎng)絡(luò)仿真平臺47-48
• 4.3.2 仿真模塊開發(fā)流程48-50
• 4.3.3 關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 RGFR路由協(xié)議仿真與性能分析54-71
• 5.1 仿真場景設(shè)計(jì)54-64
• 5.1.1 典型節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型54-55
• 5.1.2 車輛移動(dòng)模型55-56
• 5.1.3 基于重慶南岸區(qū)場景模型的設(shè)計(jì)56-64
• 5.2 實(shí)驗(yàn)與分析64-70
• 5.2.1 仿真環(huán)境64-67
• 5.2.2 仿真結(jié)果與分析67-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 第六章 全文總結(jié)與展望71-73
• 6.1 本文主要完成的研究工作71
• 6.2 下一步的研究方向71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：959752