城市環(huán)境下基于地理位置的VANETs路由協(xié)議研究.pdf

1、車(chē)輛自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehiclular Ad Hoc Networks，VANETs)是移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)極具應(yīng)用價(jià)值的研究方向，也是智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的關(guān)鍵組成部分。VANETs以行駛的車(chē)輛和路邊基礎(chǔ)設(shè)施為節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間可以進(jìn)行單跳或者多跳的通信，相互交換各自的節(jié)點(diǎn)信息，如節(jié)點(diǎn)速度和地理位置等，從而自發(fā)地形成一個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)。借助 GPS、車(chē)載的傳感器等設(shè)備，車(chē)輛自組織網(wǎng)絡(luò)可以很方便的獲取節(jié)點(diǎn)的和道路的各種信息，給駕駛員提供導(dǎo)向、道

2、路預(yù)警和網(wǎng)絡(luò)接入等服務(wù)，不僅提高了駕駛員行駛的安全性，而且增加了駕駛舒適性。在城市道路環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)受道路布局限制以及無(wú)線信號(hào)的傳輸受障礙物阻擋等問(wèn)題，使得 VANETs中需要設(shè)計(jì)出更加復(fù)雜的路由協(xié)議。因此，設(shè)計(jì)出符合城市道路環(huán)境下VANETs特點(diǎn)的路由協(xié)議是個(gè)難點(diǎn)。
　　本文針對(duì)VANETs的特點(diǎn)，提出了一種基于路段長(zhǎng)度的交叉路口路由協(xié)議。在該協(xié)議中根據(jù)節(jié)點(diǎn)的位置，節(jié)點(diǎn)被分為普通節(jié)點(diǎn)和交叉路口節(jié)點(diǎn)兩種。該協(xié)議

3、的大體思路是：當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的交叉路口鄰居節(jié)點(diǎn)獲取相鄰路段的連通信息，如果存在連通的相鄰路段，在這些交叉路口鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇距離目的節(jié)點(diǎn)最近的作為下一跳；否則，下一跳節(jié)點(diǎn)就為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)鄰居表中距離目的節(jié)點(diǎn)最近的節(jié)點(diǎn)，如此重復(fù)直到到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)或者遇到局部最優(yōu)問(wèn)題。該協(xié)議中針對(duì)路段長(zhǎng)度小于無(wú)線信號(hào)通信半徑和路段長(zhǎng)度大于無(wú)線信號(hào)通信半徑兩種情況，分別采用不同的方法判斷路段的連通性。在路段長(zhǎng)度小于無(wú)線信號(hào)通信半徑時(shí)，通過(guò)相鄰路段或者其延伸路段是否存在交叉

4、路口鄰居節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)判斷路段的連通性；在路段長(zhǎng)度大于無(wú)線信號(hào)通信半徑時(shí)，利用實(shí)時(shí)的分布式方法獲取路段的連通性。
　　針對(duì)城市環(huán)境中由于建筑物的阻擋造成的頻繁網(wǎng)絡(luò)中斷問(wèn)題，本文提出了一種基于人工蛛網(wǎng)的地理位置路由協(xié)議。該協(xié)議中源節(jié)點(diǎn)利用GPS等導(dǎo)航設(shè)備獲得當(dāng)前節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的地理位置、速度等信息，利用蜘蛛搜索電子地圖獲取搜索區(qū)域內(nèi)路段的拓?fù)湫畔⒑透鹘徊媛房诘牡乩砦恢眯畔?。根?jù)這些信息，源節(jié)點(diǎn)計(jì)算出到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的可行路徑；然后，源節(jié)