车载自组网路由协议的仿真模型研究与实现

论文摘要

车载自组网(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)是运行于道路上的移动无线自组织网络。VANET具有极高的应用前景和研究价值,它不仅能够实现交通事故告警、改善交通安全,还能实现道路交通信息查询、高速公路缴费和车辆间语音视频通信等信息与娱乐服务,为智能交通系统的发展提供了有力的支持。车载自组网相关的研究成为目前的研究热点之一。路由协议对研究车载自组网通信至关重要,路由协议的性能直接影响车辆之间通信的性能。车载自组网路由协议的性能评估需要借助于车载自组网仿真模型。然而车载自组网仿真模型不同于一般的仿真模型,有其特殊性,车载自组网仿真模型的设计直接影响到路由协议的性能评估,建立一个符合现实情况的车载自组网仿真模型,对车载自组网及其路由协议的研究具有重要意义。论文对车载自组网路由协议仿真模型进行了研究,将车载自组网仿真模型的研究与车载自组网路由协议的研究结合起来,考虑一些关键因素,对车载自组网仿真模型进行了详细设计和实现,并基于所设计的仿真模型对两种常用的路由协议进行了一系列仿真实验,完成了在车载自组网仿真模型上对路由协议的性能评估与分析。论文的研究工作主要包括以下几个方面：(1)对车载自组网仿真模型的发展进行了分析和研究；(2)构造了一个基于自定义道路地图的车载自组网仿真模型,阐述了车辆移动的控制方法及位置计算方法,并深入探讨了车辆在十字路口拐弯或直行的多种规则及保障车辆之间安全距离的车速限制方法；(3)基于所设计的仿真模型利用NS2仿真工具对AODV和DSR两种常用的路由协议进行了系列性能评估与仿真结果分析,验证了所设计的仿真模型的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 车载自组网研究现状
• 1.3 论文的主要研究工作
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 车载自组网及路由协议
• 2.1 移动自组网概述
• 2.2 车载自组网主要特点
• 2.3 车载自组网的应用
• 2.4 车载自组网路由协议
• 2.4.1 两种常用路由协议
• 2.4.2 车载自组网路由协议性能评估对仿真模型的要求
• 2.5 本章小结
• 第3章 车载自组网仿真模型
• 3.1 移动自组网仿真模型
• 3.2 车载自组网仿真模型的特点
• 3.3 车载自组网仿真模型的研究现状
• 3.3.1 车载自组网仿真模型分类
• 3.3.2 车载自组网仿真模型发展
• 3.3.3 两种经典的仿真模型
• 3.4 车载自组网仿真模型需考虑的因素
• 3.5 本章小结
• 第4章 一种车载自组网仿真模型的设计与实现
• 4.1 概述
• 4.2 自定义地图格式的说明及生成方法
• 4.2.1 自定义地图格式的说明
• 4.2.2 自定义地图的生成方法
• 4.3 车辆节点的移动控制
• 4.4 车辆节点下一时间片位置的计算方法
• 4.5 车辆在十字路口的方向选择规则
• 4.5.1 根据概率随机转弯
• 4.5.2 根据车辆密度转弯
• 4.5.3 根据车辆到路口平均距离确定转弯
• 4.5.4 结合车辆密度和车辆到路口平均距离确定转弯
• 4.6 车辆之间安全距离的限制
• 4.7 本章小结
• 第5章 路由协议基于所设计模型的仿真分析
• 5.1 NS2仿真工具
• 5.2 路由协议性能评估流程
• 5.2.1 仿真环境生成
• 5.2.2 移动轨迹文件加载
• 5.2.3 仿真中Tcl脚本的编写
• 5.2.4 trace文件格式解析
• 5.3 路由协议性能评估常用指标
• 5.4 常用路由协议性能评估和结果分析
• 5.4.1 车辆节点最大速度变化下的性能评估
• 5.4.2 车辆节点数目变化下的性能评估
• 5.4.3 业务流变化下的性能评估
• 5.4.4 不同转弯规则下的性能评估
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文情况