城市场景下车联网竞争转发路由协议研究

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车联网能够增强交通安全、提高城市交通效率以及提供各种与位置相关的信息服务,是一个具有巨大发展潜力的新兴领域。由于车联网中节点的移动受道路限制,加之移动速度快导致网络拓扑动态变化快,作为其关键技术之一的路由机制在很大程度上决定了整个车联网的性能。基于位置的竞争转发(Contention-basedForwarding,CBF)路由机制对网络拓扑的动态变化具有较强的适应性,能很好解决车联网中的网络分割问题。本文对车联网的CBF协议进行研究,提出一种改进协议,并通过仿真验证其有效性。
　　本文首先介绍了车联网的网络结构、主要特点及其应用,对文献中常见的路由协议进行了分类和归纳。其次,分析了现有的CBF协议的局限性,在此基础上提出针对城市场景的改进CBF协议——ICBFP。ICBFP改进了CBF的路径选择策略,同时利用路径物理长度和实时路况等信息,并在竞争策略中综合考虑车辆节点的移动方向、速度以及岔路口等因素。另外,为了进一步降低数据包转发的端到端延时以及路由开销,提高数据包投递率,在ICBFP中,向邻居节点广播数据包与前次发包时间间隔小于ε的车辆节点不再采取一次、二次竞争策略,而是直接将数据包单播给前一数据包转发竞争成功的节点,即广播变为单播策略。车联网中的移动节点为车辆,为了使仿真结果与实际场景更加吻合,在仿真中应尽量采用能反映车辆实际移动情况的节点移动模型。因此本文在分析车辆移动模型及特性的基础上,利用交通仿真软件VanetMobiSim进行交通仿真,建立了VanetMobiSim和OPNET的联合仿真平台,可以真实地描述车辆节点的移动轨迹。最后本文利用OPNET网络仿真工具对车联网的路由协议进行了仿真研究,并在OPNET的GRP协议模型基础上实现了改进的CBF协议(ICBFP)。仿真结果表明:在城市场景中ICBFP比GPSR协议和传统的CBF协议性能更优。

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作者
黄伟;
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作者单位

大连海事大学;

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授予单位大连海事大学;
学科信息与通信工程
授予学位硕士
导师姓名何荣希;
年度 2012
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电气设备及附件;通信规程、通信协议;
关键词
车联网; 城市场景; 竞争转发协议; OPNET网络仿真; 移动节点;

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