城市VANET中基于AP和地理位置的路由协议研究

论文摘要

随着车载自组织网络（Vehicular Ad Hoc Network; VANET）技术的发展,城市环境下VANET路由协议的研究受到了越来越多的关注。由于车辆节点的移动速度较高,因此,车载网络拓扑结构复杂、变化快,信道条件非常不稳定,这些都为路由算法的设计带来了困难与挑战。在实际应用中,现有的VANET路由协议普遍存在信息获取不准确和路由维护开销过大的问题。针对上述问题,论文提出了一种基于AP （Access Point）的地标覆盖地理位置路由（AP-based Geography and Landmark Overlays Routing; AGLOR）协议。AGLOR利用导航装置和道路车辆密度信息,采用以下两个改进机制来保证路由的可靠性和稳定性：第一,通过使用车载网络中特有的路边单元AP来收集车辆的位置分布信息,提高了信息获取的准确率；第二,通过采用被动式的邻居请求机制,解除了路由协议对周期性广播消息的依赖性,在降低路由开销的同时,提高了所收集信息的实时性。论文采用网络仿真软件NS2 （Network Simulator Version 2）对理论研究成果进行评估,使用节点模型仿真器VanetMobiSim生成接近真实车辆运动轨迹的移动场景文件。通过对比AGLOR协议和现有的LOUVRE （Landmark Overlays for Urban Vehicular Routing Environment）协议在各方面表现上的差异,论文证明基于AP的道路密度评估机制具有更高的准确率和稳定性。此外,在路由发起和维护方面,AGLOR协议所需的消息数量不仅较少,且不会随着网络规模的扩大而急速膨胀：在数据传输中,AGLOR协议也具有较低的端到端丢包率。因此,在车载自组织网络中,论文研究的算法可以提供更好的网络性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现况
• 1.3 论文工作和章节安排
• 第二章 VANET路由技术
• 2.1 MANET的概念和特点
• 2.2 VANET技术介绍
• 2.2.1 VANET体系结构
• 2.2.2 VANET底层技术简介
• 2.2.3 VANET特性
• 2.3 VANET路由协议
• 2.3.1 基于地理位置信息的路由协议
• 2.3.2 基于道路拓扑信息的路由协议
• 2.3.3 基于道路密度信息的路由协议
• 2.4 本章小结
• 第三章 AGLOR路由协议
• 3.1 VANET路由需求分析
• 3.2 现有协议研究概况
• 3.3 AGLOR算法研究
• 3.3.1 道路密度发现机制
• 3.3.2 邻居发现机制
• 3.3.3 AGLOR路由机制
• 3.3.4 AGLOR重试机制
• 3.3.5 AGLOR算法的优势
• 3.4 AGLOR协议关键数据结构
• 3.4.1 AP端关键数据结构
• 3.4.2 车辆端关键数据结构
• 3.5 AGLOR协议消息结构
• 3.5.1 AP广播消息
• 3.5.2 车辆接入消息
• 3.5.3 车辆更新消息
• 3.5.4 车辆退出消息
• 3.5.5 车辆请求消息
• 3.5.6 车辆响应消息
• 3.6 本章小结
• 第四章 仿真结果和分析
• 4.1 仿真工具简介
• 4.1.1 网络模拟工具
• 4.1.2 场景生成工具
• 4.2 仿真结果分析
• 4.2.1 仿真参数设置
• 4.2.2 密度评估正确率
• 4.2.3 平均消息数量
• 4.2.4 数据传输性能
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文总结
• 5.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文