论文部分内容阅读
车载自组织网络(Vehicular Ad-Hoc Network,VANET)由Ad Hoc网络发展而来,主要应用于车辆的追踪、导航、路况检测及道路交通安全预警等。VANET网络节点密度大且高速移动,导致网络拓扑频繁变化,使得现有的Ad Hoc路由协议难以满足VANET网络的环境。城市作为VANET网络的主要应用场景,研究适用于城市场景的可靠路由协议,对于VANET网络的发展具有重大意义。在VANET网络路由协议方面,大多数研究都只在Ad Hoc网络路由协议的基础上做了改进,真正结合VANET网络应用场景和车辆节点特性的研究工作较少,而且现有的路由方法往往要借助一些辅助信息,如车辆分布情况、道路分布情况等。本文就城市场景中的VANET网络路由协议进行研究,主要完成了以下工作:对现有Ad Hoc网络路由协议进行了简单归类,并分析比较了各类路由协议用于VANET网络的优缺点。结合VANET网络的特点,基于分簇机制进行路由协议的设计更加适合城市场景需求。公交车作为一种独特的车辆节点,具有大多数普通车辆节点不具备的优点,其运行线路固定、相对速度较低、数目较少且易于管理控制。因此,利用公交节点进行提升路由性能的VANET路由协议设计研究。首先,对基于公交节点的数据分组传输模型进行改进,解决了不同线路公交节点间的数据传输问题。然后,引进了网络分簇策略,提出了城市场景中基于公交节点分簇的VANET路由算法(Based on Bus Node Clustering Routing,BBCR)。该算法以公交节点为簇首节点,将VANET网络划分为各个不同的簇,簇内节点需共同维护同一张路由表,簇内成员节点采取主动路由的方式,而簇首节点间则使用按需路由方式,通过分簇策略减少了整个VANET网络中参与路由节点的数目,从而改善城市场景中因车辆节点数目庞大而造成的VANET网络拥塞情况。利用网络仿真软件VanetMobiSim2.0和NS2对BBCR与AODV、CBRP和R2R协议进行性能比较。为了仿真比较的公平性,将AODV路由协议路由发现过程的洪泛广播改为定向洪泛。结果表明,BBCR在数据分组投递率、端到端平均时延、路径节点跳数、归一化开销等性能上的表现优于其他三个协议。