高速公路場景下基于位置信息的車聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)、通信和移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，三者結(jié)合的產(chǎn)物車聯(lián)網(wǎng)逐漸成為國內(nèi)外的研究熱點。車聯(lián)網(wǎng)是以車載自組織網(wǎng)絡為基礎(chǔ)，通過GPS、RFID、傳感器和車載無線通信終端等硬件設施，實現(xiàn)車-車、車-路通信的無線多跳網(wǎng)絡。車聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化交通管理和實時的信息服務，為車輛提供多種安全和非安全的應用?；谖恢眯畔⒌穆酚蓞f(xié)議能夠保證車聯(lián)網(wǎng)場景下車輛間數(shù)據(jù)傳遞的可靠性和及時性，本文在對已有的MANET網(wǎng)絡路由協(xié)議進行分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，充分利用

2、車輛位置和運動狀態(tài)信息，提出一種適用于高速公路場景的基于位置信息的路由協(xié)議。
　　通過總結(jié)分析已有的MANET網(wǎng)絡路由協(xié)議，發(fā)現(xiàn)這些路由協(xié)議在車聯(lián)網(wǎng)復雜的場景下性能均存在一定問題。車聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議設計必須同時考慮車輛移動模型和無線鏈路的質(zhì)量，所以論文首先研究了適合車聯(lián)網(wǎng)場景下車輛的移動模型，并且以高速公路移動模型為基礎(chǔ)分析此場景下的無線信道模型，以此推導出車輛的鏈路中斷概率的分布函數(shù)和鏈路持續(xù)時間的分布函數(shù)。通過以上分析，定量刻畫了

3、車輛間鏈路質(zhì)量，建立車輛間鏈路的持續(xù)時間函數(shù)，為路由協(xié)議的設計做參考。
　　通過分析AODV協(xié)議和GPSR協(xié)議在車聯(lián)網(wǎng)場景下存在的問題，本文提出基于車輛移動方向和基于“分級”機制的路由轉(zhuǎn)發(fā)策略，此策略實現(xiàn)了定向廣播路由查找信息，避免了鄰居節(jié)點間重復廣播。路由選擇以每條鏈路的持續(xù)時間為尺度，在目的節(jié)點構(gòu)建一個有向圖，選擇從源節(jié)點到目的節(jié)點鏈路持續(xù)時間最大的一條路徑作為路由方案，有效保證了信息傳遞過程中鏈路的穩(wěn)定可靠。從理論上分析本文

4、提出的路由協(xié)議對比AODV協(xié)議和GPSR協(xié)議，在路由發(fā)現(xiàn)和選擇階段的時延、跳數(shù)、開銷方面的優(yōu)點和不足。
　　在高速公路移動場景下，仿真測試本文提出的路由協(xié)議和AODV協(xié)議、GPSR協(xié)議在端到端時延和丟包率方面的性能表現(xiàn)。通過在不同車輛密度下得到的仿真結(jié)果得出:除了車輛稀疏的場景外，本文所提出的路由協(xié)議在降低分組傳輸時延和丟包率方面較另外兩種協(xié)議有明顯的優(yōu)勢。在車輛稀疏場景下，對本文所提出的路由協(xié)議的路由選擇階段進行改進，降低了此情