论文部分内容阅读
作为移动自组织网络在智能交通领域的应用,车辆自组织网络目前已广泛应用于车辆跟踪、车辆导航、路况检测以及交通安全预警等方面。由于车辆自组织网络具有拓扑结构易变、节点移动速度快、数据在路段条形带内交互等特点,网络频繁地出现间歇连通现象,现有的路由协议难以完全满足其数据传输的高效、稳定需求。基于车辆自组织网络的特殊性,研究适用于道路交通环境的可靠路由协议,对车辆自组织网络及其应用的发展具有重要的理论和现实意义。AODV路由协议是一种经典的按需路由协议,其良好的综合性能得到了众多研究者的认可。然而,在车辆自组织网络车辆节点多、路网拓扑复杂时,传统的AODV协议存在路由开销大、数据传输延迟时间长、丢包率高等不足之处。针对上述问题,本文提出一种基于网络连通性的改进AODV路由协议。通过分析不同交通参数对路段连通性的影响,选择路段长度、车辆数及车辆平均速度三个主要影响参量,利用加权最小二乘的数据拟合方法,探索路段网络连通性与各交通参数的内在关系,建立路段网络连通性模型。基于路段网络连通性模型计算源节点和目的节点间各路段连通概率,利用Dijkstra算法选择连通概率乘积最大的路段集合组成广播区域,进而改进传统AODV协议。本文的主要研究内容如下：(1)基于VanetMobiSim/NS2仿真平台对AODV路由协议进行网络仿真实验。分别改变路段长度、车辆数、车辆平均速度、车辆密度和车道数等交通参数做大量仿真实验,分析不同交通参数对连通性的影响,找出与路段连通性相关性强的参数(路段长度、车辆数和车辆平均速度),排除相关性较弱的参数(车辆密度和车道数)。(2)基于加权最小二乘超曲面数据拟合的方法探索路段网络连通概率与各交通参数的内在关系,建立路段网络连通性模型,利用该模型可以实现在不同道路交通状态参数下对路段连通概率的准确估计。(3)根据路段网络连通性模型计算源节点和目的节点间各路段连通概率,利用Dijkstra算法选择连通概率最大的路段集合,构成AODV协议广播区域,并在路由请求RREQ分组报文、路由应答RREP分组报文和节点路由表中添加网络节点位置信息,进而提出一种基于网络连通性的改进AODV协议。(4)利用VanetMobiSim/NS2仿真平台对基于网络连通性的改进AODV协议和传统AODV路由协议进行仿真,对比分析两种路由协议的性能。实验结果表明,相比传统AODV协议,改进协议可以显著提高分组投递率,降低归一化路由开销和数据传输延迟时间。