城市場景車載自組網(wǎng)仿真平臺及路由協(xié)議研究.pdf

1、作為智能交通系統(tǒng)杰出的解決方案，車載自組網(wǎng)(Vehicular Ad Hoe Network，VANET)近年來吸引了越來越多的關(guān)注，已成為一個研究熱點。IEEE802.11p協(xié)議是對傳統(tǒng)IEEE802.11系列協(xié)議的擴展，是專注于車載環(huán)境通信而設計的技術(shù)。VANET的通信場景和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)等方面與其他無線網(wǎng)絡存在重要差別，作為VANET的一個重要環(huán)節(jié)，路由協(xié)議扮演了重要角色。本文對車載自組網(wǎng)的仿真平臺和路由協(xié)議進行研究，搭建了基于IEEE

2、802.11p的城市場景聯(lián)合仿真平臺，分析了VANET中幾種典型的路由機制，并提出一種改進的路由協(xié)議。
　　論文首先分析了車載自組網(wǎng)的特點、結(jié)構(gòu)、應用以及接入技術(shù)與典型的路由機制，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)點模型基礎上，構(gòu)建了IEEE802.11p模塊，并與專業(yè)交通仿真軟件VanetMobiSim搭建了城市場景下車載自組網(wǎng)聯(lián)合仿真平臺，其中VanetMobiS

3、im負責生成道路拓撲和汽車交通數(shù)據(jù)，OPNET負責在搭建的不同城市場景中對網(wǎng)絡協(xié)議的仿真。隨后利用該仿真平臺對IEEE802.11p的性能和AODV、DSR及GRP路由協(xié)議進行了仿真分析。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更適合于車載自組網(wǎng)。
　　為了進一步提高GRP路由協(xié)議的性能，本文還對GRP鄰區(qū)尺寸的劃分進行研究，通過對大量仿真數(shù)據(jù)

4、的分析，歸納出一定網(wǎng)絡拓撲條件下GRP鄰區(qū)尺寸與VANET中汽車數(shù)量對應關(guān)系的數(shù)學模型，為GRP鄰區(qū)尺寸的劃分提供理論依據(jù)。在進一步深入研究GRP路由協(xié)議后，發(fā)現(xiàn)GRP在選擇下一跳鄰居節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)算法上存在不足，為此對GRP算法中存在的缺陷進行了優(yōu)化和改進，提出一種改進的地理位置路由協(xié)議(Improved Geographical Routing Protocol，IGRP)。最后，對GRP與IGRP進行仿真對比。仿真結(jié)果表明:IGRP充