车载自组织网络路由协议改进机制研究

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作为智能的交通系统的基础之一,车载自组织网络的目标是为移动车辆节点提供一个移动的通信平台,能够提高交通的通信效率、降低事故发生率,使得乘客都能方便的、快捷的接入到互联网平台。由于车载自组织网络的特殊性,如拓扑结构的不断变化、带宽有限、路况易受干扰等,因此,为了保障数据能够可靠、快速地传输,设计出有效的路由协议一直是车载自组织网络研究的热点和难点。本文首先介绍了车载自组织网络的体系结构、特点及应用。其次对目前一些具有代表性的车载路由协议进行了分类和比较。然后分析了目前最热门的应用于城市场景的车载自组织网络路由算法——贪婪周边无状态路由GPSR(GreedyPerimeter Stateless Routing)算法的缺陷,提出了一种改进的GPSR路由算法。该算法不仅仅将邻居节点同目的节点的直线距离作为选择下一跳的唯一条件,并且还同时考虑邻居节点与数据包的传递方向是否吻合等因素,从而使得数据的传递无论是在距离还是在方向上都能有良好的表现。仿真实验表明,和GPSR算法相比,改进的GPSR路由算法能够有效地提高数据包传递率,降低数据丢包率和端端延时。GPSR路由算法在高速公路场景中能取得较好效果,但在城市场景下,由于其物理环境较于高速公路环境更加复杂,比如说阻挡信号的建筑物林立等等,实际的路由线路可能只能沿道路方向进行等,直接应用GPSR协议的效果并不十分理想。本文提出了一种基于地理信息的城市场景路由算法。该路由算法通过统计车辆所处道路的路口信息,将其与目的节点的位置关系相结合,得到比较理想的、符合城市道路场景的数据传递线路。仿真结果表明该算法在数据包传递率、丢包率及延时等性能方面优于原GPSR算法。
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