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车载自组织网络的QoS路由协议研究

作 者: 陈思
导 师: 张宏
学 校: 南京理工大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 车载自组织网络 路由协议 移动预测 多QoS约束
分类号: TN929.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 71次
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内容摘要


车载自组织网络(VANET, Vehicular Ad Hoc Network),是一种运行在道路上的新兴的移动Ad Hoc网络,可以实现车辆与车辆之间、车辆与路边通信设施之间的多跳无线通信,具有节点高速变化、运行轨迹固定、节点能量无限、网络结构变化频繁等特点。通过VANET可以实现信息共享,对交通事故安全预警、多媒体资源共享等业务需求都具有非常广阔的应用,但同时也要求VANET在实际应用中应提供一定级别的网络服务质量(QoS, Quality Of Service),目前VANET的QoS保障技术并没有得到足够的重视。针对VANET的高速公路场景下车辆节点的运动特点,本文设计了一种High-Way Mobile Gateway移动预测模型,并且在此模型的基础上,提出了自适应移动预测机制(AMPM, Adaptive Mobility Prediction Mechanism),可以有效的计算节点间链路保持时间,最后在经典按需路由AODV协议的基础上,融入了自适应移动预测机制和带宽、时延、分组丢失率等QoS参数的约束,设计并实现了一种新的QoS路由协议——基于移动预测的多QoS约束混合路由协议(PBMQR, Prediction-Based Muti-QoS Constraint Mix Routing Protocol for VANET)。本文基于网络仿真软件OPNET,结合VanetMobiSim节点移动模型仿真器模拟的车辆节点运动场景,仿真比较了在节点密度不同、运行速度不同、网络负载不同三种情况下协议PBMQR和AODV的性能。实验结果表明:PBMQR与AODV协议进行比较,具有更高的消息分组传递率,更低的时延,更长的路由寿命。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-15
  1.1 课题研究背景和意义  7-8
  1.2 车载自组织网络概述  8-12
    1.2.1 车载自组织网络的概念及特点  8-10
    1.2.2 车载自组织网络的网络结构  10-11
    1.2.3 车载自组织网络的应用前景  11-12
  1.3 国内外研究现状  12-13
  1.4 本文主要工作与章节安排  13-15
2 车载自组织网络的QOS技术分析  15-23
  2.1 QoS概述  15-16
  2.2 QoS度量参数定义  16-17
  2.3 QoS业务架构  17-18
  2.4 VANET的QoS路由协议分析  18-21
    2.4.1 VANET的QoS路由协议概述  18-20
    2.4.2 VANET的QoS路由协议比较  20-21
  2.5 本章小结  21-23
3 一种新的VANET移动预测模型  23-35
  3.1 移动节点运动模型  23-27
    3.1.1 随机移动模型  23-25
    3.1.2 基于时间依赖的移动模型  25-26
    3.1.3 具有空间约束的移动模型  26-27
  3.2 基于链路的预测方法  27-29
    3.2.1 链路可用性预测  27-28
    3.2.2 传输链路连接保持时间预测  28-29
    3.2.3 移动节点位置信息预测  29
  3.3 新的High-Way Mobile Gateway移动预测模型(HWMGM)  29-32
    3.3.1 研究背景  30
    3.3.2 HWMGM的建立  30-31
    3.3.3 HWMGM的性能描述  31-32
  3.4 本章小结  32-35
4 基于移动预测的多QOS约束混合路由策略  35-53
  4.1 AODV路由协议概述  35-37
  4.2 基于High-Way Mobile Gateway模型的移动预测机制  37-45
    4.2.1 数学模型  37-40
    4.2.2 自适应移动预测机制(AMPM)  40-44
    4.2.3 AMPM实现过程  44-45
  4.3 基于移动预测的多QoS约束混合路由协议(PBMQR)  45-52
    4.3.1 QoS约束的数学模型  45
    4.3.2 PBMQR算法描述  45-48
    4.3.3 PBMQR的路由维护机制  48-50
    4.3.4 PBMQR协议实现过程  50-52
  4.4 本章小结  52-53
5 仿真实验与结果分析  53-65
  5.1 OPNET仿真软件介绍  53-56
    5.1.1 OPNET概念及应用  53-54
    5.1.2 OPNET特点  54
    5.1.3 OPNET的仿真流程  54-56
    5.1.4 VanetMobiSim概述  56
  5.2 仿真实验环境设计  56-58
    5.2.1 仿真场景参数设置  56-57
    5.2.2 网络性能衡量指标  57-58
  5.3 仿真结果及性能分析  58-64
    5.3.1 节点密度不同  58-60
    5.3.2 节点速度不同  60-62
    5.3.3 网络负载不同  62-63
    5.3.4 实验结论  63-64
  5.4 本章小结  64-65
6 总结与展望  65-67
  6.1 总结  65
  6.2 下一步工作  65-67
致谢  67-69
参考文献  69-73

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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