單向三車道高速公路車載自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究
本文選題:車載自組織網(wǎng)絡(luò) + 移動(dòng)模型。 參考:《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad hoc Networks,VANET)將成為未來交通系統(tǒng)必不可少的支撐。它能夠增強(qiáng)車輛間的溝通,加強(qiáng)車路間的聯(lián)系,這使得分布式地協(xié)調(diào)控制車輛行為、合理地平衡分配道路資源、提供高效便捷的信息服務(wù)成為可能,從而增強(qiáng)了車輛駕駛安全性,提升了交通運(yùn)輸效率,改善了乘車環(huán)境?傊,VANET可為城市交通擁堵與安全提供統(tǒng)一的解決方案。然而,車輛節(jié)點(diǎn)高速行駛使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇焖僮兓?造成鏈路頻繁失效,通信路由不斷斷裂。車輛間以及車路間如何快速可靠的傳輸數(shù)據(jù)是亟待解決的問題,設(shè)計(jì)高效穩(wěn)定的路由對(duì)VANET起到至關(guān)重要的作用。本文研究了單向三車道高速公路場(chǎng)景下基于拓?fù)涞腣ANET路由協(xié)議。此場(chǎng)景中同車道車輛構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。車載自組織網(wǎng)絡(luò)AODV路由協(xié)議的相關(guān)改進(jìn)算法受限于按需路由機(jī)制,網(wǎng)絡(luò)延遲比較大。為了綜合滿足VANET分組投遞率與網(wǎng)絡(luò)延遲的要求,本文依據(jù)場(chǎng)景特點(diǎn)提出目的序列速度向量DSVV(Destination-Sequenced Velocity Vector)路由協(xié)議,該協(xié)議基于車輛位置、速度及方向等移動(dòng)信息對(duì)限定跳數(shù)內(nèi)拓?fù)湎鄬?duì)穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)采用先應(yīng)式路由機(jī)制建立路由,其他節(jié)點(diǎn)路由則通過按需路由機(jī)制建立。仿真表明本文提出的DSVV網(wǎng)絡(luò)延遲比帶Hello機(jī)制的AODV顯著減小,但分組投遞率也有所降低。為了進(jìn)一步提升DSVV的綜合性能,提出帶跨層捎帶機(jī)制的目的序列速度向量DSVV_CL(Destination-Sequenced Velocity Vector with Cross-layer Piggyback)路由協(xié)議,該協(xié)議利用跨層捎帶技術(shù)將Hello報(bào)文的有用信息通過數(shù)據(jù)分組捎帶給鄰居節(jié)點(diǎn),以減少路由開銷。仿真表明DSVV_CL整體路由性能比DSVV大幅提升;與帶Hello機(jī)制的AODV相比,網(wǎng)絡(luò)延遲大幅減小,分組投遞率基本接近。綜上所述,本文將先應(yīng)式路由機(jī)制有機(jī)融合于AODV大幅降低了網(wǎng)絡(luò)延遲,利用跨層捎帶機(jī)制提升了路由總體性能,為進(jìn)一步研究VANET路由算法提供了新的思路和方法。
[Abstract]:Vehicular Ad hoc Networks (VANET) will become the essential support of the future transportation system. It can enhance the communication between vehicles and strengthen the links between vehicles and roads, which makes it possible to coordinate and control the behavior of vehicles in a distributed way, to distribute road resources in a reasonable balance, and to provide efficient and convenient information services. Thus, the safety of vehicle driving is enhanced, the transportation efficiency is improved, and the driving environment is improved. In short, VANET can provide a unified solution for urban traffic congestion and safety. However, the high speed driving of the vehicle nodes makes the network topology change rapidly, resulting in frequent link failure and the continuous breakage of communication routes. How to transmit data quickly and reliably between vehicles and roads is an urgent problem to be solved. Designing efficient and stable routing plays an important role in VANET. In this paper, a topology-based VANET routing protocol for a three-lane one-way freeway scenario is studied. The network topology of the same lane vehicle in this scene is relatively stable. The improved algorithm of AODV routing protocol in vehicular ad hoc networks is limited by the on-demand routing mechanism, and the network delay is relatively large. In order to meet the requirements of VANET packet delivery rate and network delay, this paper proposes a destination sequence velocity vector DSVV (Destination-Sequenced Velocity Vector) routing protocol, which is based on vehicle location. Mobile information such as speed and direction establish routing for nodes with relatively stable topology in limited number of hops by pre-reactive routing mechanism and other nodes by on-demand routing mechanism. Simulation results show that the proposed DSVV network delay is significantly lower than the AODV with Hello mechanism, but the packet delivery rate is also reduced. In order to further improve the comprehensive performance of DSVV, a DSVVCL (Destination-Sequenced Velocity Vector with layer Cross-Piggyback) routing protocol with cross-layer piggyback mechanism is proposed. The protocol uses cross-layer piggyback technology to piggyback the useful information of Hello packets to neighbor nodes through data grouping. To reduce routing overhead. Simulation results show that the overall routing performance of DSVVCL is much higher than that of DSVV, and compared with AODV with Hello mechanism, the network delay is greatly reduced and the packet delivery rate is close to that of DSVV. To sum up, this paper integrates the first-order routing mechanism into AODV and greatly reduces the network delay, improves the overall routing performance by using cross-layer piggyback mechanism, and provides a new idea and method for further research on VANET routing algorithm.
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:U495;TN929.5
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,本文編號(hào):2080466
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