论文部分内容阅读
随着车联网的发展,人们对交通应用提出了更高的要求,车联网中传统的通信协议车载环境中无线接入(Wireless Access in Vehicular Environment,WAVE)协议栈,因为没有提供数据转发的功能,已经无法完全满足日趋复杂的交通环境对车联网应用的实际需求。本文从实际交通环境的需求出发,给出了一种能够保证与标准WAVE协议栈兼容的PAMB多跳广播系统实现方案,并基于PAMB算法设计实现了一个自适应多跳广播系统。基于标准WAVE协议栈设计,完成了一种能够适用于复杂车联网环境的基于概率的自适应多跳广播(Probability-based Adaptive Multi-hop Broadcast,PAMB)算法研究与实现。PAMB算法在设计实现过程中,充分考虑了标准WAVE协议栈自身的特点以及现有同类算法存在的各种问题和不足,力求在保证兼容性的情况下,能够改善现有算法存在的不足之处。PAMB算法的核心思想就是节点利用其与邻居节点之间的数据交互,以及与上一跳转发节点之间的数据关系动态调整转发概率的权值,从而动态改变转发概率的大小,达到动态适应网络环境的目的。PAMB算法由多个子模块组成,分别是信息维护模块、数据交互模块、退避等待模块、权重调整模块、转发概率计算模块以及转发决策模块。其中,信息维护模块主要负责多跳广播协议过程中数据的存储和维护工作;数据交互模块用于邻居节点之间进行信息交互。退避等待模块用于减少不必要的信息冲突;权重调整模块负责动态调整转发概率计算过程中不同因素的权重;转发概率计算模块和转发决策模块共同负责计算最终的转发概率大小,并判断是否应该对数据包进行转发;各个模块之间相互协作,共同完成对特定数据包的多跳转发任务。利用NS-3网络仿真工具构建了PAMB算法的实验环境,并且与同类算法进行了对比测试,实验结果表明PAMB算法在传输时延、网络负载以及可靠性方面较同类算法都具有一定的优势。针对PAMB算法的性能进行了较全面的理论分析和仿真测试,证明了PAMB算法可以有效改善现有多跳广播算法存在的一些不足。