论文部分内容阅读
随着车辆的增多,越来越多的城市都面临着交通拥塞的问题,智能交通系统ITS(Intelligent Transportation System)逐渐展现出其广阔的市场前景。WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)作为ITS的热门技术之一,是由美国交通部主导,IEEE制定的一套适用于车辆移动自组织网络的车间通信技术。WAVE协议栈是由IEEE 802.11p和IEEE 1609协议族共同组成的,并且遵循了OSI(Open System Interconnection)分层模型设计。WAVE协议栈在数据平面提供了IPv6协议和WSMP(WAVE Short Message Protocol)协议来支持数据传输。WSMP协议是一种点对点通信协议,不提供多跳转发功能。IPv6的IP参数是由系统管理员配置或者从WSA(WAVE Service Advertisement)中获取的信息来配置,不提供多跳转发功能。同时WAVE协议栈在底层提供多信道操作,底层的信道切换将影响上层应用的信息转发。WAVE协议栈提供了一套标准化的服务和接口实现了车间通信和车辆与基础设施的通信。它们仅仅支持通信范围内一跳可达,这样WAVE设备的通信范围就受到了限制。本文在WAVE协议栈的整体架构下,针对WAVE协议栈多信道信息传输的特点,提出了在下一个服务信道SCH(Service Channel)上转发信息,为多信道下的信息转发提供了一种新的解决思路。同时,根据不同的应用需求,提出了强制转发和可选转发模式,满足不同应用需求下的信息转发。随后,本文在多信道信息转发的基础上,针对单播多跳和广播多跳报文,采用了不同的转发处理策略。针对广播多跳报文的转发,通过节点选择性转发其从未转发过的广播报文,避免了简单洪泛方式带来的繁重网络负载和报文多次重复转发的问题。针对单播多跳报文的转发,提出了基于地理位置的GPSR-A路由策略。该路由策略在GPSR路由的基础上,引入了速度和方向信息,辅助贪婪转发模式选路;同时加入了角度和距离构成GPSR-AD算法,处理贪婪转发失败的情况;另外在邻居节点列表中引入生存周期,完善邻居节点列表的更新。最后,本文在OMNeT++仿真平台上,以Veins为仿真框架,通过SUMO构建道路模型,仿真了多信道下的信息转发以及两种路由策略。实验结果表明,多信道下的信息转发策略有效,基于地理位置的GPSR-A路由策略将有更好的报文投递率和更小的时延。