城市环境下基于节点位置状态预测和广播概率的VANETs数据分发算法研究

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随着车辆的普及和车辆技术的发展，车载自组织网络VANET(VehicularAdhocNetwork)已经成为一个新的无线通讯研究领域。作为智能交通系统ITS(IntelligentTransportationSystem)的重要组成部分，VANET中车辆通过自组织、分布式的网络环境进行数据分发，大大提高了道路的安全性和交通的便利性。但是其拓扑的高速动态变化、链路的频繁断开以及网络密度的不断变化等内在特性，使得数据分发在此领域成为了一个极具挑战性的问题。本文主要是针对城市环境下VANET的数据分发进行了相关研究。首先，我们提出了一个基于节点状态预测的分布式数据分发算法。该算法通过对邻居节点速度和位置的预测，构建了一个中继转发节点的集合，同时依据网络密度稀疏、稠密的变化，以贪婪转发的方式实现数据分发。这个算法主要用来解决由于车辆网络的动态拓扑变化导致的本地获得的邻居节点信息过时以及网络密度频繁的稀疏、稠密变化的问题。其次，我们提出了一个基于簇和广播概率的数据分发算法。该算法根据车辆的行驶方向构建了相应的簇，簇头根据本地计数器的计算广播概率，并按计算出来的概率进行转发数据。这个算法主要用于解决车辆网络中网络拓扑动态变化以及网络中断频繁对城市环境下的数据分发所造成的问题。
　　首先，我们在论文中介绍了车载自组织网络的研究背景和研究现状。
　　其次，我们重点介绍了车载自组织网络的相关技术并对车载自组织网络中的数据分发做了简要的介绍。在本部分，我们首先介绍了车载自组织网络的网络架构，车载自组织的实际应用，车载自组织的网络特点以及车载自组织所面临的挑战；然后，我们就现有的车载自组织网络中的数据分发协议做出了介绍。
　　再次，我们提出了一个基于节点状态预测的分布式数据分发算法，用于解决由于网络环境的动态变化导致的本地用户所获得的邻居节点的速度和位置等状态信息过时的问题和车辆网络密度频繁变化的问题。首先，我们根据从邻居节点收到的信标(beacon)中的邻居节点的速度，位置等历史信息，对邻居节点当前的速度和位置当前的状态做出了预测，并根据预测所得的数据，构建了一个优先中继转发节点集合；然后，我们通过所构建的优先中继转发节点结合，以贪婪转发的方式向网络中分发数据，并考虑网络密度稀疏、稠密的变化。
　　最后，我们提出了一个基于簇和概率的数据分发算法，用于解决车辆网络中由于网络拓扑的动态变化以及网络的中断频繁对数据分发所造成的数据的传递率低、传输时延增大等问题。在这个协议中，我们首先根据车辆行驶方向构建了一个簇，网络中的车辆节点通过簇的组织形式相互通信和进行数据分发；车辆节点的本地计数器对收到的信息进行统计；然后，簇头根据由本地计数器数值计算转发概率，进行数据分发。

著录项

作者
张建峰;
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作者单位

西安电子科技大学;

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授予单位西安电子科技大学;
学科交通运输工程
授予学位硕士
导师姓名陈晨;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类一般性问题;
关键词
车载自组织网络; 数据分发; 状态预测; 贪婪转发算法;

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