车载自组织网络结合了多种网络技术,包括自组织网络、无线网络、蜂窝网络等。它由道路上行驶的车辆节点以及路边基础设施构成,能够支持车辆间的通信以及车辆与路边基站的通信。车载自组织网络的主要目的是利用车辆节点在道路上构建一个自组织的通信网络,这个网络部署方便、费用低廉且结构开放。车载自组织网络技术能够实现信息服务这一应用。车载自组织网络具有混合网络结构、节点快速移动特性以及新的应用场景等特征,正因如此,它与传统的自组织网络完全不同。在其中,设计一种有效的路由算法是网络实用化的主要挑战之一。本文对现有的主要车载自组织网络路由算法进行了研究,并详细阐述了它们的主要思想以及优缺点。针对城市环境下车载自组织网络所面临的问题与特征,提出了一种基于地理位置的车载自组织网络路由算法。并且由于信标消息的发送机制会对基于地理位置的路由算法产生影响,所以还提出了一种自适应发送消息机制。本文主要研究内容及工作成果如下:其一,提出了一种基于地理位置的车载自组织网络路由算法。现有的基于地理位置的路由算法在处理路由空洞情况方面存在着不足。
右手法则在城市环境下不适用,只是单纯等待下一跳节点出现,无法主动处理路由空洞问题,而预测最佳路径机制忽略了数据分组实际传输时遭遇路由空洞。因此,针对此情况,本文结合源路由与地理位置路由算法的思想,提出了一种可主动处理路由空洞的路由算法。该算法改善了位于交叉口节点的方向转发机制,以此确保了下一跳节点的准确性。同时,提出了一种自适应发送信息机制,因为现有路由算法的发送信标消息机制中,节点都采用固定频率发送消息,而未考虑节点自身状态和邻居节点的情况。本文考虑了节点的移动速度以及邻居节点的个数,进而提出了一种自适应发送信标消息的机制。论文的最后,运用软件开展模拟实验,将本文所提出的路由算法与 DSR 路由算法以及 GPSR 路由算法的性能进行了比较。实验结果显示,在城市环境中,当车辆节点以 10m/s 的最大速度移动时,从端到端的数据传输延时和分组投递率这两个方面来看,本文提出的路由算法的性能比 DSR 和 GPSR 算法要好。并且,与固定频率发送信标消息的机制相比,本文提出的机制降低了信道负载,对基于地理位置的路由算法的性能进行了优化。
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