基于位置的车载自组织网络通信路由协议研究

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1、硕士论文基于位置的车载自组织网络通信路由协议研究1绪论1．1研究背景和意义近年来，随着汽车产业的发展，汽车逐步成为人们不可或缺的代步工具，在汽车业发达的国家，无论个人出行还是货物运输，一半以上都依赖于汽车完成。在汽车越来越多地介入人们日常生活的同时，其生产量与保有量稳步增加，由此引发的交通事故也成为全球性公害问题。截至2011年底，我国汽车保有量10578．77万辆，而近10年公安交通管理部门平均每年受理的交通安全事故案件多达43万起，平均死亡人数8万[1‘2]。20世纪90年代以来致力于解决交通问题的智能交通系统

2、(ITS，IntelligentTransportationSystem)迅猛发展，各工业发达国家纷纷投入大量的人力、物力予以研究与开发，我国政府也给予了高度重视，将其列为我国未来交通运输领域重点发展的项目之一。自2003年VANET(VehicleAdhocNetworks，车载自组织网络)技术在ITU．T(ITUYelecomm．unicationStandardizationSector)汽车通信标准化会议上被提出后，便得到各国政府、学术研究机构以及汽车制造商的重视[3】。VANET是MANET(Mobile

3、AdhocNetworks，移动自组织网)在ITS中的重要应用。．丁

4、，2，。

5、。，／，一一～、、、。_l绪论硕士论文无中心的车辆间通信网络。通过车辆问的信息交换司机可以获得所需要的交通信息，包括车速、行驶方向、交通拥堵情况等，VANET旨在提供安全、方便、高效、舒适的驾驶环境，真正做到“货畅其流，人便其行”。VANET的基本构架由两部分组成：车辆间(V2V，vehicletovehicle)通信、车辆与基础设备间(V2I，vehicletoinfrastructure)的通信，如图1．1所示。VANET不仅提供安

6、全方面的应用，扩展了司机的视野，提高了道路交通的安全与效用；而且集办公、娱乐为一体，进一步满足了用户的需求。VANET具体提供了以下应用与服务【4，5，6，7J：通过车辆间的信息交换预先告知司机前方道路的交通事故或与前方较近车辆的距离等信息，提高司机注意力，避免事故的发生。该事故预警应用要求预警信息快速、可靠、无差错的传输，对时延要求较高，注重实时性。安全十字路口及高速路出入口车流量较大且车辆行驶方向交错，易发生应协助驾驶交通事故。通过车辆间信息交换能够帮助司机快速、安全的通过这些敏感区域。用与传统的中心式交通信息

7、发布形式不同，车辆间实时交互信息，及分布式交通时反馈最新路况信息，不严格要求网络的低时延性，司机可根据道信息发布路拥堵情况、车流量情况等相关信息选择最佳路径到达目的地，极大的提高了道路交通效率。提供用户浏览网页、上传下载文件、汽车会议、移动办公等无线网用信息服务络服务。该应用会增加网络负担，需要更高质量的网络带宽予以支户持。应用用户在乘车的同时还可以享受在线游戏、网上聊天、音乐和视频分娱乐服务享等多功能应用。VANET将会是未来车载网络的重点发展方向，其应用前景与研究价值是不可估量的。由于车辆的高速移动，车载网络中

8、拓扑结构变化频率较高，车辆间通信的既定路径寿命较短，为了更好的满足人们对通信的需求，保障通信的可靠性，本文结合VANET自身特性对其路由协议的设计进行了研究。1．2国内外研究现状1．2．1国外发展现状2硕士论文基于位置的车载自组织网络通信路由协议研究上个世纪八十年代初期，许多日本的研究人员就已经开始着手车辆间通信的研究。随后，欧美各国也陆续开展相关科研项目并投入大量的人力、物力予以研究。下面简单介绍几个在研究VANET方面较为活跃的机构：(1)2000年，由欧盟资助的DRIVE[8J(DynamicRadiofor

9、IP．ServicesinVehicularEnvironments)项目启动，该项目的一个主要目标是实现车辆间多媒体服务传输【9】。(2)2000年，继CHAUFFEUR1之后的CHAUFFEUR2【10j项目启动，该项目的目标是使车辆能够在安全的距离内行驶在其他车辆的后面【111。(3)2000年9月，为推动车辆间通信发展而建立的FleetNet[12,13】一IntemetontheRoad项目启动，该项目最终以一套成品及一系列宝贵的实验数据为成果于2003年底宣告结束。(4)2001年，由INVENT发起的

10、CarTalk2000[14J项目致力于开发针对车辆间通信的驾驶员协助驾驶系统，整个项目为期3年。(5)2001年启动的ADASE[15,16](AdvancedDriverAssistanceSystemsinEurope)项目通过与道路两旁的基础设备连接来提高交通安全，通过提前发起事故警示，降低交通安全隐患。(6)2004年，作为FleetNet后续工程