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车载网络中信息服务广播路由协议的研究与设计

作　者: 罗玉谊
导　师: 张卫
学　校: 华东师范大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: VANET 智能交通系统 NBPIS WAVE NCTUns 仿真
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

车载自组网(Vehicle Ad Hoc Network, VANET)是一种无线移动Ad hoc网络,它为车辆间以及车辆与道路边的设备间提供通信服务。VANET作为一种新兴的无线Ad hoc网络,吸引了众多业内人士的重视并致力于车载网络各方面的研究,同时高效的车辆间通信使得智能交通系统(Intelligent Transport System, ITS)这个概念应运而生。ITS是一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统,它将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系。ITS应用包括协作驾驶控制、交通流量控制、事故避免、信息服务、以及实时路由计算等。这些应用使用的通信方式有车辆与路边设施的通信(Vehicle-Infrastructure Integration,Ⅶ)和车辆间通信(Inter-Vehicle Communication, IVC),而车辆间通信(IVC)是ITS中比较重要一环。在ITS中车辆间通信的研究中,因为传统的Flood机制很容易引起网络拥塞甚至广播风暴,因此针对车载网络中信息服务的需求,已经提出了很多改进的广播协议,例如分层紧急广播协议BROADCOMM和OVB-CAST广播协议等,这些协议只能工作在简单的高速公路网络上,因而有一定的局限性。为此,本文提出了一种新型的信息服务广播协议(A New Broadcast Protocol for Information Services, NBPIS)。该协议是一种基于WAVE架构的为ITS服务的信息服务广播协议,利用此协议能够根据广播报文应用需求按指定方向进行广播,同时减少了报文到达延时以及减小了广播报文对信道负载的影响。在本论文中,作者分析了IVC的应用类型以及相关协议。同时通过对NCTUns 仿真器的学习和研究后,将本论文提出的协议在此仿真器上模拟仿真。并通过与泛洪机制以及OVB-CAST广播协议进行比较来验证本协议在车辆网络中针对信息服务的正确性和优越性。

全文目录

论文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-12
  1.1 背景概述  9-10
  1.2 研究意义与主要工作  10-11
  1.3 论文章节安排  11-12
第二章车载网络的技术背景  12-24
  2.1 智能交通系统(ITS)  12-14
  2.2 DSRC/WAVE协议栈  14-17
  2.3 车载自组网络(VANET)  17-18
  2.4 车间通信应用的分类  18-20
  2.5 车间通信需求比较  20-22
  2.6 车间通信广播路由协议概述  22-24
第三章对仿真器NCTUns的研究  24-36
  3.1 网络仿真概述  24
  3.2 无线网络仿真研究现状  24-26
  3.3 NCTUns网络仿真器  26-29
  3.4 NCTUns体系结构  29-32
  3.5 在NCTUns中添加新的协议模块  32-34
  3.6 利用NCTUns进行模拟实验  34-36
第四章 NBPIS广播路由协议  36-46
  4.1 NBPIS协议基本思想  36-37
  4.2 协议适用场景  37
  4.3 协议运行的前置条件  37-39
  4.4 最优转发节点选取  39-40
  4.5 NBPIS协议运行逻辑实现  40-46
第五章 NBPIS在NCTUns上的仿真测试  46-68
  5.1 仿真场景构造与参数设置  46-52
  5.2 协议性能评估指标  52-53
  5.3 仿真测试结果与分析  53-68
第六章总结与展望  68-70
  6.1 总结  68
  6.2 展望  68-70
附录  70-72
参考文献  72-74
致谢  74

车载网络中信息服务广播路由协议的研究与设计

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