面向城市場景的車輛自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、車輛自組織網(wǎng)絡(luò)（Vehicular Ad-hoc NETworks，VANETs）給人們?nèi)粘Ｉ顜砹撕芏啾憷侵悄芙煌ǖ闹匾M成部分，受到越來越多研究機構(gòu)和人員的重視，逐漸成為一個非常重要的研究領(lǐng)域，近些年已經(jīng)取得了許多有價值的研究成果。
　　由于 VANETs網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)拓撲具有高動態(tài)性，鏈路連接會頻繁的中斷，尤其是車輛密度小的情況下，網(wǎng)絡(luò)的不連通概率更高，對于鏈路故障也很難預(yù)測，在移動終端之間建立完整可靠的端到端傳

2、輸路徑是很困難的。目前已有的基于地理的路由協(xié)議是VANETs中的主流路由協(xié)議，能較好的適應(yīng)VANETs網(wǎng)絡(luò)的高動態(tài)性，但這類協(xié)議仍然存在著兩個方面的問題：問題一，節(jié)點位置信息不準確和鏈路質(zhì)量不穩(wěn)定；問題二，目前已有的地理路由協(xié)議幾乎都是平面式的路由，而真實的 VANETs城市場景是三維立體化的，將這些平面式路由應(yīng)用于三維城市場景會使這些協(xié)議的性能受損。因此，研究適合 VANETs這種特殊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的路由協(xié)議是亟需解決的一個重點難題。本文

3、針對VANETs網(wǎng)絡(luò)特點及以上提出的兩個方面的問題，提出了兩種路由協(xié)議——基于鏈路質(zhì)量和節(jié)點實時位置估計的地理機會方向路由GOD和基于鏈路質(zhì)量的分層道路路由協(xié)議LSHR。
　　GOD協(xié)議主要應(yīng)用于平面化的城市場景，采用機會路由思想，機會路由中，源節(jié)點并不是選擇單一路徑到目的節(jié)點，而是利用無線網(wǎng)絡(luò)的廣播特性，在源節(jié)點和目的節(jié)點之間選擇許多潛在的中繼節(jié)點，這類路由最大的優(yōu)勢是采用額外的備用鏈路，使更多的節(jié)點參與到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，提高了

4、傳輸?shù)目煽啃?。GOD選取轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點集時綜合考慮各鄰節(jié)點到目的節(jié)點的實時距離、各鄰節(jié)點與當(dāng)前節(jié)點的運動方向及單條鏈路的投遞率需求；對轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點進行優(yōu)先級排序時，綜合考慮了各轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的運動方向，各轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與目的節(jié)點的實時距離，以及當(dāng)前節(jié)點鏈路的ETX值，使得既離目的節(jié)點近，鏈路質(zhì)量又好且不斷靠近目的節(jié)點的節(jié)點優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
　　LSHR是在分析城市場景三維特性的基礎(chǔ)上提出的一種基于簡單三維場景的路由協(xié)議，這里的簡單三維場景指由兩條或兩條

5、以上平行但具有不同高度的道路組成的場景。LSHR協(xié)議包括路口判決策略和分組傳輸策略兩部分內(nèi)容。路口判決時根據(jù)交叉口處節(jié)點提供的各相鄰路段單位長度上的通信時延信息以及各對應(yīng)交叉口到目的節(jié)點的距離，為每個相鄰路口計算一個權(quán)值，然后選擇計算結(jié)果最小的相鄰路口作為數(shù)據(jù)包傳輸?shù)南乱粋€臨時目的交叉口；分組傳輸時以優(yōu)先選擇兩跳傳輸范圍大的鄰節(jié)點作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的原則進行分組的傳送。在減少路由跳數(shù)降低傳輸時延的同時增加了分組的投遞率，提高了通信鏈路的質(zhì)量和