本文關鍵詞：車用網(wǎng)絡的簇式路由機制研究

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【摘要】：隨著通信、計算機、傳感器等科學技術的迅猛發(fā)展,車用網(wǎng)絡(VANET)正在不斷改變著人類認識世界的方式,廣泛應用于車輛預警、智能交通等諸多領域。車用網(wǎng)絡利用車輛上的電子設備獲取路況相關信息,構建車與車、車與路旁系統(tǒng)之間共享路況實時信息的智能信息服務系統(tǒng),從而幫助解決交通堵塞、交通安全等問題。由于VANET具有節(jié)點高速移動、信道質(zhì)量不穩(wěn)等特點,車用網(wǎng)絡的路由機制一直是備受研究的熱點之一。本文首先介紹了車用網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀和背景,包括特征、應用、技術難點等。然后總結了車用網(wǎng)絡常見的路由算法分類以及車用網(wǎng)絡中典型的分簇路由協(xié)議。本文在LBC(Lane Based Cluster)分簇算法的基礎上,進一步對交通流進行量化,提出了基于交通流的VANET多權值分簇(TFC,Traffic Flow Cluster)算法,在簇頭選舉時綜合考慮了交通流、速度、位置這幾個關鍵因素,讓車輛簇在經(jīng)過交叉路口的時候大部分車輛不更改簇頭,從而讓簇更加穩(wěn)定,適用于具有較多交叉路口的城市道路。在簇的維護階段,車輛加入簇的時候,考慮了速度差這個因素,如果速度差過大,會影響簇的穩(wěn)定;同時,考慮到簇維護報文的丟包現(xiàn)象,加入了臨時節(jié)點的狀態(tài),從而減小了簇的維護開銷。在基于簇的路由機制上,借鑒了AODV路由協(xié)議,加入了備份路由機制,提出了TFC-IAODV路由機制,當主路由失效時,啟動備份路由,從而降低了端到端的延時、增加了包的投遞率。本文最后通過SUMO搭建城市的道路仿真場景,使用NS3網(wǎng)絡仿真平臺對TFC分簇算法和TFC-IAODV路由機制進行了仿真,和現(xiàn)有的協(xié)議對比,驗證了TFC分簇算法具有更高的穩(wěn)定性以及TFC-IAODV路由協(xié)議具有更低的端到端延時、更高的包投遞率。
【關鍵詞】：車用網(wǎng)絡 分簇 交通流 備份路由 NS3
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;U495
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-15
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 本文主要工作和章節(jié)結構13-15
• 1.2.1 主要工作13
• 1.2.2 章節(jié)安排13-15
• 第二章 車用網(wǎng)絡及其分簇路由機制的研究15-33
• 2.1 車用網(wǎng)絡概述15-19
• 2.1.1 車用網(wǎng)絡的發(fā)展及現(xiàn)狀15-16
• 2.1.2 車用網(wǎng)絡的特征16
• 2.1.3 車用網(wǎng)絡的應用場景16-17
• 2.1.4 車用網(wǎng)絡的架構及通信協(xié)議棧17-19
• 2.2 車用網(wǎng)絡的路由技術19-25
• 2.2.1 基于拓撲的路由協(xié)議20-21
• 2.2.2 基于地理位置的路由協(xié)議21-23
• 2.2.3 基于分簇的路由協(xié)議23-25
• 2.3 車用網(wǎng)絡的分簇路由協(xié)議25-27
• 2.3.1 LBC分簇算法25-26
• 2.3.2 DDP分簇算法26
• 2.3.3 CGSR分簇算法26-27
• 2.4 仿真平臺27-32
• 2.4.1 SUMO28-30
• 2.4.2 NS330-31
• 2.4.3 SUMO和NS3聯(lián)合仿真31-32
• 2.5 本章小結32-33
• 第三章 基于交通流的VANET多權值分簇算法33-52
• 3.1 場景和假設33-35
• 3.1.1 場景33-34
• 3.1.2 假設34-35
• 3.2 算法中加權參數(shù)的計算35-39
• 3.2.1 交通流35-36
• 3.2.2 移動性度量36-37
• 3.2.3 位置度量37-38
• 3.2.4 參數(shù)的加權處理38-39
• 3.3 簇形成的算法描述39-44
• 3.3.1 算法流程39-41
• 3.3.2 Hello報文和鄰居節(jié)點表41-42
• 3.3.4 簇頭廣播報文和申請加簇報文42-44
• 3.4 簇的維護44-47
• 3.4.1 簇成員的加入和離開44-46
• 3.4.2 簇頭更換與切換46
• 3.4.3 簇的合并46-47
• 3.5 TFC算法的穩(wěn)定性仿真47-51
• 3.5.1 仿真場景47-48
• 3.5.2 性能分析48-51
• 3.6 本章小結51-52
• 第四章 基于簇的路由機制52-64
• 4.1 TFC-AODV路由機制52-57
• 4.1.1 簇頭和簇頭之間通信52-53
• 4.1.2 路由發(fā)現(xiàn)53-56
• 4.1.3 路由維護56-57
• 4.2 TFC-IAODV路由機制57-60
• 4.2.1 改進場景57-58
• 4.2.2 改進機制58-60
• 4.3 TFC-IAODV的路由性能仿真60-63
• 4.3.1 端到端的平均延時60-62
• 4.3.2 分組投遞率62-63
• 4.4 本章小結63-64
• 第五章 總結與展望64-65
• 5.1 總結64
• 5.2 展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-68
• 攻讀碩士學位期間取得的成果68-69

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本文編號：906344