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车载自组织网络(Vehicular Ad-hoc Networks, VANET)是未来智能交通系统的重要组成部分。它为不同车辆间的通信提供一个良好的平台,不仅可以提高交通的安全性,还可以满足用户通讯、娱乐等舒适性的需求。在城市环境VANET中,车辆数量多移动快,网络拓扑结构频繁变化,车辆移动轨迹受道路结构限制,加上城市道路固定,建筑物密集等特点,很多路由协议在这种环境下,通信性能会有很大的下降。因此,城市环境下的路由协议设计成为车载自组织网络研究的重大挑战。本文首先介绍了城市环境下VANET的主要结构、特点以及面临的主要挑战,重点总结分析了目前已经提出的VANET下基于拓扑路由协议、基于地理位置的路由协议以及跨层路由协议。然后,详细介绍了目前VANET中常用的车辆移动模型和城市传播模型,根据城市环境特点和车辆移动特性,提出了一种适用于城市环境的基于地理位置的跨层路由协议(City Cross-layer Multi-hop Geography Routing,CCMGR)。该协议综合利用车辆移动信息,局部道路信息,跨层信息作为数据转发度量,使用路口节点算法和路间节点算法来保证通信的高效性和可靠性。协议特点如下:(1)数据包在十字路口转发时,提出基于车辆位置方向、局部道路密度、跨层无线链路信噪比的路口节点选取算法(At Intersections Selection Algorithm,AINSA)来选择较好的传输路径,采用权重决策方法(Weight Decision Method,WDM)计算节点的权重值,邻居节点中权重值最小的节点作为转发节点,保证在十字路口选取一条最佳的传输路径。(2)数据包在路间转发时,提出基于车辆位置和方向的路间节点选取算法(Between Intersections Node Selection Algorithm,BINSA)来选取下一跳节点,采用车辆移动预测机制,预测车辆的移动位置,提高节点选取的准确性,保证在该路径中选取最佳的转发节点(3)由于车辆快速移动网络连接的中断,该协议还引入了存储转发机制进一步确保信息传输的可靠。此外,利用动态的“HELLO”广播机制减少信标传输间隔对协议性能的影响。最后采用Bonnmotion工具生成节点移动轨迹文件,在NS3网络仿真平台上对提出的CCMGR路由协议和其他经典的路由协议进行了仿真实验。实验结果显示车辆密度较大时,本文提出的CCMGR路由协议在数据传输成功率和传输延迟方面优于其经典他协议,适合城市环境下的VANET通信。