车载无线自组织网络路由技术研究

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随着智能交通系统(Intelligent Transportation System, ITS)受到国际上的广泛关注,车载无线自组织网络(Vehicular Ad hoc Networks, VANET)也成为了近年来国际上研究的热点。VANET是一种针对车载环境的无线自组织网络,它可以为车辆提供车间通信,因特网接入服务,交通状态查询以及交通事故预警等等。通过VANET,可以大量降低潜在交通事故的发生,大大提高城市交通运输能力。与传统的移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Networks, MANET)相比,VANET具有拓扑频繁变化,通信环境复杂,节点移动具有规律性等特点,VANET也从单纯完全自组织网络演化成为车辆与车辆的多跳通信和车辆与固定路边设备通信的混合结构。结合以上复杂的情况,传统的适应于MANET的路由协议在VANET中性能表现十分不理想。近年来,国际上诸多学者针对VANET的复杂环境,提出了一系列改进的路由协议。本文在分析一系列已有的路由协议之后,提出了一种基于路边通信单元(Road-Side Unit, RSU)勺混合路由协议。其工作内容如下:针对城区复杂的地理环境,通过在十字路口部署RSU基站,收集车辆的位置信息,所有的RSU基站共享一个位置服务器。该位置服务器记录每一个车辆所在的街道和其预测的地理位置。通过位置服务器向车辆提供路由策略。这种方法能够降低路由的开销,提供准确的路由路径。在位置服务器提供路由路径的基础上,采用基于地理路由转发的方法实现数据传输。该算法依靠路边RSU基站辅助转发数据,提高数据分组的传递率。为了降低路由开销并能够适应Nakagami言道的特征,一种分布式竞争转发的算法被提出,该方法不需要节点周期发送HELLO信息包,依靠节点基于时间的竞争转发。最后该算法在NS2平台上做了实现和性能的评估。实验仿真结果表明该算法在VANET下有良好的分组传递率和传递时延。
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