车辆自组织网络连通性分析与路由协议优化研究

摘要

车辆自组织网络是由安装有无线通信设备的车辆作为网络节点而形成的分布式自组织网络。车辆自组织网络的连通性是受限资源，它能从本质上反映网络特点。如何获得较高的连通性是个亟待解决的问题。由于车辆节点的移动性，造成了无线信号频繁中断以及传统自组织网络路由协议的失败与低效。路由协议的设计面临各种挑战。针对上述问题，本文从连通性和路由协议两个方面对车辆自组织网络进行了研究。
　　本文首先对车辆自组织网络的概念、网络特点进行了总结，并分析了车辆自组织网络的通讯模式以及应用特点。基于上面的分析，本文的主要工作有:
　　1分析连通性。本文利用排队论和概率论等知识，从连通持续时间和连通性概率两个方面对连通性进行了深入的分析和研究，并进一步分析了连通性属性。这些分析与结论对车辆自组织网络的系统设计有极大的帮助作用。并且，本文引入了一个全新的概念——可用连通度，它对衡量网络状态、探究网络中节点间的连通关系具有重要作用。对可用连通度的仿真分析也说明了可用连通度的重要性。
　　2研究基于连通度的路由算法。鉴于目前车辆自组织网络中的一些路由存在不适用的问题，我们提出了加权多路径连通性感知路由协议。此协议利用了路段上的连通性概率来选择路径集合，并采用加权方式选择路径，能运行在稠密网络和稀疏网络中。与传统的几种协议相比，其在数据投递率、平均时延和吞吐量方面均有明显的性能提升。最后，本文对课题进行了总结和展望，并为进一步研究车辆自组织网络提出了建议。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 课题研究背景

1．1．2 课题研究目的及意义

1．2 课题研究现状

1．3 论文的主要工作

1．4 论文的组织结构

第二章 VANETs概述

2．1 VANETs介绍

2．2 VANETs的网络特点

2．2．1 节点速度

2．2．2 运动模式

2．2．3 节点密度

2．2．4 节点异构性

2．3 VANETs的通讯模式

2．3．1 信标

2．3．2 地域受限广播

2．3．3 单播路由

2．3．4 高级信息传播

2．3．5 信息聚合

2．4 VANETs的应用

2．5 本章小结

第三章 VANETs的连通性研究

3．1 连通性介绍

3．2 VANETs的连通性

3．3 连通持续时间

3．4 连通性概率

3．4．1 分析模型与定义

3．4．2 模型一：通信半径为常量

3．4．3 模型二：通信半径为随机分布的变量

3．5 连通性属性

3．5．1 孤立概率

3．5．2 消息传播覆盖距离

3．5．3 连通节点数概率

3．5．4 两类连通节点

3．6 可用连通性

3．6．1 可用连通性的定义与假设

3．6．2 可用连通性的计算

3．6．3 可用连通性的仿真分析

3．7 本章小结

第四章 基于连通性的路由协议

4．1 VANETs中路由协议的介绍

4．2 WMP-CAR路由协议原理

4．2．1 假设条件

4．2．2 连通性模型

4．2．3 路径的权值

4．2．4 路径选择

4．2．5 下一跳的选择

4．3 仿真分析

4．3．1 OPNET仿真平台简介

4．3．2 结果分析

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 本文总结

5．2 研究展望

致谢

参考文献

在读期间的研究成果