多接口车载网络路由算法及拥塞控制的研究

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在智能交通系统(Intelligent Transport System,ITS)中,车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)是不可或缺的重要组成部分。由于车载网络中节点的移动特性以及业务种类的增加,要求车载网络能提供更大的带宽和网络吞吐量。因此多接口多信道(Multi-Radio Multi-Channel)技术被应用于VANET网络中,从而提供更高效的网络性能。  在多接口车载网络动态变化环境中,各接口链路信道质量差异可能较大,需要介质访问控制(MAC)层具有高效的信道分配和接入策略,并在路由选择中考虑链路的信道质量,以保证路由的稳定和性能要求。为此,本文提出一种基于信道质量的IAOMDV(Improved Ad-hoc on Demand MultipathDistance Vector Routing)路由算法,从而使得多接口网络中的路由机制更为公平合理,数据传输性能更佳。通过NS2网络仿真平台,以曼哈顿城市模型(Manhattan Grid Model)构建真实的仿真场景,分析与验证IAOMDV路由协议时延、丢包率、网络吞吐量以及路由开销等指标的性能,最终证明本文所提出的IAOMDV路由协议更适合多接口VANET网络,能够为数据传输提供更好的路由性能。  另一方面,在多接口网络环境下,由于用户可以并行的收发数据,当节点的数据传输速率大于节点的处理能力,必然导致网络拥塞、传输时延和丢包率的增加以及网络性能下降。在多接口网络中,经典的TCP协议中的拥塞控制策略并不适合拓扑变化频繁的车载网络环境,因此需要制定多接口车载网络中的拥塞控制策略。本文引入节点最佳传输速率来表述网络拥塞,通过粒子模型和福克-普朗克(Fokker-Planck)方程对最佳传输速率进行估算,并据此制定相应的网络拥塞策略。最后,论文通过NS2软件仿真,证明了改进后的拥塞控制功能所具有的优越性。  最后,本文总结了全文的工作,以及在研究过程中有待解决和完善的问题,并说明后续研究的改进方向。
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