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随着车载自组织网的日益发展,出于其广阔的应用前景,大量针对其实际需求的应用被用于车辆之间的相互通信。而路由协议为应用的网络互连提供了可能,为数据交换奠定了技术基础。城市环境下单播路由协议作为各类应用最基本和最广泛的需求,因此成为了本文研究的重点。由于车辆的高速移动性,车辆分布不均匀性以及所有车辆维护全网拓扑信息的不现实性都导致了传统移动自组织网路由协议无法满足路由的基本需求。而面对车载自组织网网络拓扑的动态性,使得利用无线信道天然广播特性的机会路由策略更加引起了研究者广泛的关注。同时城市环境下端到端的路由路径被天然的分割为由多个街道所组成的路径序列,因此以街道为基本路由单位是优化车载自组织网路由协议性能的核心要素也是区别于其他网络的关键所在。而以街道为基本路由单位在进行路由协议设计时,需要面对数据包如何在街道内进行高效的转发,以及数据包如何在街道口选择合适的下一个街道进行穿越这两大挑战。本文根据不同的车载自组织网优化目标,分别设计了两个城市环境下基于机会转发的单播路由协议:(1)考虑到车辆高速移动性和城市环境下通信环境的复杂性,针对街道内车辆处于稳定状态和非稳定状态,本文提出了链路质量的预测模型。考虑到链路所处不同街道位置将会对路由性能起着重要的影响,本文提出了新颖的链路相关性(link correlation)概念,基于该概念本文定量分析了数据包在机会转发策略下从一个街道口到达了一个街道口所需要的传输代价(ETCoP),其将作为街道内数据包高效转发的指引度量。同时该路由度量能够为车辆在街道口提供合适的选路依据,保障了端到端的路由性能。最后本文设计并提出了基于传输代价的车载自组织网络机会路由协议SRPE,该协议能够提供更高的数据包投递率,更小的端到端时延和更高的网络收益。(2)车载自组织网络其自身拓扑特性使得流量从一个街道的一端流向另一端,而街道本身宽度远小于街道长度,这就在街道内形成了一个伪链式拓扑的结构。城市环境下,无论是车辆分布还是流量分布都会呈现一定的(hot spot)效应,导致数据包在某些特定的街道或者车辆节点遭遇拥塞,导致路由性能的下降。本文对街道内车辆所组成的伪链式拓扑以及当前数据流状态对街道所能承载的最大带宽以及当前剩余带宽进行估计,从而对数据包在街道口进行合理引导。同时考虑到接收车辆地理前进距离、平均缓冲区队列长度和平均竞争窗口大小对数据包转发的影响,本文为机会路由转发进行了跨层设计,从而数据包能够在街道内高效、快速的进行转发。最后本文设计并提出了基于街道剩余带宽的车载自组织网络机会路由协议,该协议能够更好的路由性能。