城市环境下车载网络路由协议的研究与设计

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无线车载自组织网络(VehicularAd hoc Network,简称VANET)是一种特殊的移动自组网,其区别与传统移动自组网(MANET)的关键是以汽车为移动节点,通过在汽车上配置通信设备实现汽车之间和车与路旁设施之间的通信。同移动自组网(MobileAd hoc Network,简称MANET)相比,VANET具有带宽有限、节点移动速度快、网络拓扑变化快、节点移动受限于道路拓扑、节点设备功率不受限制和物理安全较弱等特征。这些特征使得一些MANET中的经典路由协议在VANET中表现出较低的效率,甚至不可用。因此,车载网络的路由协议一直都是VANET研究领域的热点。本文研究了车载网络的主要特点和用于车载网络路由协议的组播技术,提出了用于城市环境中存在多个热点情况的路由协议。由于城市环境中车辆密度较大,且热点数量较多,因此路由协议设计所需解决的主要问题是最小化传递延时和网络开销。本文提出的路由协议使用斯坦纳组播树,首先为每个热点建立单热点的斯坦纳路由子树,当多个子树存在大量重叠时,将多个热点的子树整合为一个包含多热点的斯坦纳路由树。目的是通过整合路由树将位于多个子树中的路段上的汽车只转发一次信息,降低封包传递延时,同时节省网络开销。研究及仿真结构证明,当本文提出的路由协议工作于车辆密度较大的城市环境时,其封包传递开销和封包传递延时性能优于基于路由树的RTDF协议。
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