论文部分内容阅读
车载网络作为智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,ITS)的基础支撑技术,近年来受到了越来越多的关注。而VANETs(Vehicular Ad-hoc Networks,车载自组织网络)作为一种特殊场景下的移动自组织网络(Mobile Ad-hoc Networks,MANET),具备节点移动性高、拓扑变化频繁、移动轨迹受限且可预测、节点数量多等特点。VANET的这些特点对城市场景下路由协议的设计提出了很大的挑战,对链路稳定性、通信负载以及端到端时延等网络性能都提出了较严格的需求。本文研究和分析了各类VANET路由协议,总结了各类路由协议的优势与劣势。之后介绍并分析了目前预测技术在车辆移动轨迹预测方面所取得的成果。接下来提出了一种车辆节点移动的预测机制,可以通过移动参数计算出车辆未来某段时间片内的运动特征,在此基础上预测车辆未来行驶的锚点位置。另外,本文还提出了一种改进的适用于城市场景的VANET路由协议。该协议将城市场景抽象成图模型,使街道为边,路口为顶点并作为转发锚点。设计了路由发现过程以得到锚点序列,并据此进行数据传输。使用移动预测机制,解决目标节点离开锚点序列最后一个锚点后无法路由,以及在多条可达路径中选取较优路径的问题。最后通过网络仿真软件NS2对所提出的协议进行仿真,分别验证了不同节点密度以及不同最大移动速度下的性能表现。并通过对比在相同场景下拥有预测机制的PEAP协议与没有预测的EAP协议的网络性能,证明了本文所提预测机制对网络性能的提升起了明显作用。另外在与其他协议的性能对比中可知,本文所提路由机制在牺牲一段路由决策等待时间的前提下,选出的路径在质量和效率方面上都取得了较为理想的性能。