【摘要】：作為智能交通系統(tǒng)杰出的解決方案,車(chē)載自組網(wǎng)(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)近年來(lái)吸引了越來(lái)越多的關(guān)注,已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。IEEE802.11p協(xié)議是對(duì)傳統(tǒng)IEEE802.11系列協(xié)議的擴(kuò)展,是專(zhuān)注于車(chē)載環(huán)境通信而設(shè)計(jì)的技術(shù)。VANET的通信場(chǎng)景和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面與其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在重要差別,作為VANET的一個(gè)重要環(huán)節(jié),路由協(xié)議扮演了重要角色。本文對(duì)車(chē)載自組網(wǎng)的仿真平臺(tái)和路由協(xié)議進(jìn)行研究,搭建了基于IEEE802.11p的城市場(chǎng)景聯(lián)合仿真平臺(tái),分析了VANET中幾種典型的路由機(jī)制,并提出一種改進(jìn)的路由協(xié)議。 論文首先分析了車(chē)載自組網(wǎng)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用以及接入技術(shù)與典型的路由機(jī)制,闡述了IEEE802.11p物理層和MAC層技術(shù)特性,然后在OPNET已有IEEE802.11a節(jié)點(diǎn)模型基礎(chǔ)上,構(gòu)建了IEEE802.11p模塊,并與專(zhuān)業(yè)交通仿真軟件VanetMobiSim搭建了城市場(chǎng)景下車(chē)載自組網(wǎng)聯(lián)合仿真平臺(tái),其中VanetMobiSim負(fù)責(zé)生成道路拓?fù)浜推?chē)交通數(shù)據(jù),OPNET負(fù)責(zé)在搭建的不同城市場(chǎng)景中對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的仿真。隨后利用該仿真平臺(tái)對(duì)IEEE802.11p的性能和AODV、DSR及GRP路由協(xié)議進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明：IEEE802.11p比IEEE802.11a具有更優(yōu)越的性能,而且相比于AODV和DSR,地理位置路由協(xié)議GRP更適合于車(chē)載自組網(wǎng)。 為了進(jìn)一步提高GRP路由協(xié)議的性能,本文還對(duì)GRP鄰區(qū)尺寸的劃分進(jìn)行研究,通過(guò)對(duì)大量仿真數(shù)據(jù)的分析,歸納出一定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錀l件下GRP鄰區(qū)尺寸與VANET中汽車(chē)數(shù)量對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,為GRP鄰區(qū)尺寸的劃分提供理論依據(jù)。在進(jìn)一步深入研究GRP路由協(xié)議后,發(fā)現(xiàn)GRP在選擇下一跳鄰居節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)算法上存在不足,為此對(duì)GRP算法中存在的缺陷進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn),提出一種改進(jìn)的地理位置路由協(xié)議(Improved Geographical Routing Protocol, IGRP)。最后,對(duì)GRP與IGRP進(jìn)行仿真對(duì)比。仿真結(jié)果表明：IGRP充分利用了路由協(xié)議中鄰區(qū)劃分和分層的策略,有利于選擇地理位置更具優(yōu)勢(shì)的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,增加了數(shù)據(jù)包到目的節(jié)點(diǎn)的機(jī)會(huì),在投遞率、延遲、路由跳數(shù)和回溯數(shù)方面都優(yōu)于GRP。
[Abstract]:As an outstanding solution of Intelligent Transportation system (its), (Vehicular Ad Hoc Network, VANET) has attracted more and more attention in recent years and has become a research hotspot. IEEE802.11p protocol is an extension of traditional IEEE802.11 protocols. The communication scene and network structure of VANET are different from those of other wireless networks. As an important part of VANET, routing protocol plays an important role. In this paper, the simulation platform and routing protocol of vehicular ad hoc network are studied, the urban scene joint simulation platform based on IEEE802.11p is built, several typical routing mechanisms in VANET are analyzed, and an improved routing protocol is proposed. Firstly, this paper analyzes the characteristics, structure, application, access technology and typical routing mechanism of vehicle-mounted ad hoc network, expounds the technical characteristics of IEEE802.11p physical layer and MAC layer, and then based on the existing IEEE802.11a node model of OPNET. The IEEE802.11p module is constructed, and the vehicle ad hoc network joint simulation platform is built with the professional traffic simulation software VanetMobiSim, in which VanetMobiSim is responsible for generating road topology and vehicle traffic data. OPNET is responsible for the simulation of network protocols in different urban scenarios. Then the performance of IEEE802.11p and the routing protocols of AODV,DSR and GRP are simulated and analyzed by using the simulation platform. Simulation results show that IEEE802.11p has better performance than IEEE802.11a and is more suitable for vehicle-borne ad hoc network than AODV and GRP. In order to further improve the performance of GRP routing protocol, this paper also studies the size partition of GRP neighborhood, through the analysis of a large number of simulation data, The mathematical model of the corresponding relationship between the size of GRP neighborhood and the number of cars in VANET under certain network topology is concluded, which provides a theoretical basis for the partition of the size of GRP neighborhood. After further research on GRP routing protocol, it is found that GRP has some shortcomings in selecting next-hop neighbor node forwarding algorithm. Therefore, the defects of GRP algorithm are optimized and improved. An improved Geographic location routing Protocol (Improved Geographical Routing Protocol, IGRP).) is proposed. Finally, GRP and IGRP are simulated and compared. The simulation results show that IGRP makes full use of the strategy of dividing and stratifying the adjacent areas in the routing protocol, which is conducive to selecting the node with more advantages in geographical location to forward the data packet, increasing the chance of the packet to the destination node, delivering rate, delay, etc. Routing hops and backtracking are better than GRP.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：2310164