车载Ad-hoc网络中基于位置的路由协议研究硕士学位论文.doc

第5章车载无线自组织网改进机制仿真模块开发分类号TP393单位代码10618密级学号10825003硕士学位论文论文题目：车载Adhoc网络中基于位置的路由协议研究ResearchonPosition-basedRouteProtocolforVehicularAdhocNetwork研究生姓名：李秀明导师姓名、职称：宋军教授申请学位门类：工学硕士专业名称：计算机应用技术论文答辩日期：2011年6月12日学位授予单位：重庆交通大学答辩委员会主席：汪林林评阅人：汪林林.曹建秋2011年6月重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日……………………………………………………………………………………………本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要作为智能交通系统重要基础之一的车载Adhoc网络，其设计目标是为车辆提供一个移动通信平台，从而提高交通效率，降低交通事故发生率，使旅行者能非常方便快捷地接入互联网。在车载Adhoc网络中，每一个车辆节点都具有终端和路由的功能，它们要完成发现和维护从本节点到网络中其它节点的路由。但车载Adhoc网络也有其特殊的局限性，如有限的带宽、不断变化的网络拓扑结构、链路易受干扰以及链路的有限传输范围等特性。因此设计快速动态高效的路由协议就成了研究车载Adhoc网络主要任务之一。基于位置的路由协议由于其在数据传输过程中无需建立、存储和维护路由表，也无需广播路由更新信息。因此这类路由协议能够很好地应用到网络规模大以及网络拓扑结构变化快的场景中，其主要包括位置服务和分组转发策略两方面，其中位置服务用于获取目的节点的位置信息，基于位置的路由协议通过使用位置服务提供的目的节点位置信息能够有效地路由分组至目的节点。本文深入研究和分析了车载环境下基于位置的路由协议和位置服务机制，找出移动Adhoc网络中位置服务机制用于车载Adhoc网络中存在的问题，并提出了相应的位置服务机制。本文主要完成了以下工作：第一，通过阅读国内外相关文献，阐述了车辆间通信研究的背景、意义和无线通信技术的发展状况，分析了车辆间通信当前所面临的挑战和发展趋势，综述了国内外已提出的适用于车载Adhoc网络的路由协议，并深入研究和分析了车载Adhoc网络中基于位置的路由协议以及位置服务机制。第二，使用网络仿真工具NS-2对基于拓扑结构的路由协议AODV、DSR和基于位置的路由协议GPSR协议进行了仿真。通过对仿真实验数据的分析和比较得出如下结论，在相同的网络环境下，节点的移动速度对AODV和DSR的网络性能影响较大，对基于位置的路由协议GPSR网络性能影响较小，并且GPSR在分组丢包率、平均端到端时延和网络吞吐量方面都是最优的。第三，提出了一种新的适用于车载Adhoc网络的位置服务机制—道路交叉路口位置服务机制ILSV。ILSV充分利用了车载网络环境的特点如存在十字路口，受交通规则约束等，将网络中节点的位置信息分布地存储在位于十字路口的位置服务器上。当位于十字路口的位置服务器离开十字路口时，将其所持有的车辆节点位置信息表广播给该十字路口的其它位置服务器。各十字路口按照一定的算法选择一个最优节点定期发送位置信息组更新分组交换车辆节点位置信息表。第四，在网络仿真平台NS-2下实现了位置服务ILSV，将其与基于位置的路由协议如无状态路由协议GPSR进行整体融合，并进行了大量的仿真实验。在大规模城市仿真场景下的仿真结果表明，与GLS和HLS相比，ILSV获得较高的查询成功率和较低的查询时延，并且在网络半径很大的情况下具有较优的可缩放性。第五，对交通仿真