车载自组织网络路由算法研究

论文摘要

车载自组织网络（Vehicular Ad Hoc Networks, VANET）是以车辆为节点,不依赖有线基础设施的一种特殊的多跳无线移动自组织网络（Mobile Ad hoc Networks, MANET）,是目前交通领域最具发展前景的应用之一。路由协议在很大程度上决定了整个网络的性能。由于VANET中节点快速移动导致网络拓扑动态变化,而且节点运动受道路模型的限制等特点,使得VANET不能直接利用现有的MANET路由协议。因此,设计什么样的路由协议才能保障信息及时、可靠地传递,一直是VANET的研究热点和难点。其中基于位置的路由协议对网络拓扑结构的频繁变化具有较强的适应性,因此更适用于VANET。本文基于OPNET网络仿真平台,对VANET的位置路由协议进行研究,开发实现了经典位置路由协议GPSR的OPNET模块,并提出一种改进的GPSR-EZ协议。首先介绍了VANET的起源、特点及其应用,并对已有的Ad Hoc网络经典路由协议进行了归纳和总结。其次,基于OPNET的GRP协议模型开发了经典的GPSR协议模型,并对GPSR协议进行了改进,提出GPSR-EZ协议并建立其OPNET模型。在节点随机运动场景下对二者进行仿真分析,结果表明GPSR-EZ协议比GPSR协议具有更好的性能。由于节点运动模型是影响仿真结果的一个重要因素,VANET仿真中采用的节点运动模型应该能反映出车辆的实际运动情况。本文最后在分析车辆运动特征的基础上,使用VanetMobiSim交通仿真软件平台较真实地描述汽车节点的运动轨迹,并结合VanetMobiSim和OPNET对GPSR协议、AODV协议和改进的GPSR-EZ协议进行了仿真研究,进一步验证了GPSR-EZ协议的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景与研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文工作与章节安排
• 第2章 基于地理位置信息的路由协议
• 2.1 路由协议概述
• 2.2 路由协议分类
• 2.3 基于位置的路由协议
• 2.3.1 基于位置的路由协议的分类
• 2.3.2 位置辅助的路由协议
• 2.3.3 贪婪路由
• 2.3.4 定向洪泛
• 2.3.5 分层路由
• 2.4 基于地图的路由协议
• 2.5 本章小结
• 第3章 改进的位置路由协议——GPSR-EZ
• 3.1 引言
• 3.1.1 GPSR简述
• 3.1.2 GPSR分析
• 3.2 改进的位置路由协议——GPSR-EZ
• 3.2.1 基本原理
• 3.2.2 理论分析
• 3.2.3 误差分析
• 3.2.4 算法描述
• 3.2.5 方案比较
• 3.3 与GPSR比较
• 3.4 仿真分析
• 3.4.1 建立仿真场景模型
• 3.4.2 仿真分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于高速公路场景的GPSR-EZ协议仿真研究
• 4.1 引言
• 4.1.1 VANET的节点移动性
• 4.1.2 VANET的仿真模拟器
• 4.1.3 VANET的仿真方法
• 4.2 分析及改进方案
• 4.3 仿真分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历