VANET網(wǎng)絡網(wǎng)關的選舉與遷移機制.pdf

1、隨著社會發(fā)展，車輛日益增多，道路上車輛的安全與通信的質(zhì)量越來越受到人們的關注。一種特殊的無線傳感器網(wǎng)絡，車載Ad-hoc網(wǎng)絡(Vehicular Ad hoc Network，VANET)成為研究的熱點。而很多研究直接從移動自組織網(wǎng)絡(Mobile Ad Hoc Network，MANET)的研究思想轉換到智能交通系統(tǒng)ITS(Intelligent Transportation System)中，但是VANET網(wǎng)絡有著自己的特征，其研究

2、面臨著諸多的挑戰(zhàn)。智能交通面臨著車載網(wǎng)資源貧乏的問題，而外網(wǎng)，如Internet，3G甚至4G網(wǎng)絡的資源相對豐富，所以不同架構的網(wǎng)絡的融合成為一個研究方向。很多關于融合方法的研究正由研究機構，工業(yè)廠商，政府等部門相繼提出，但是總體上研究尚未深入，研究成果較少。由此，本文通過研究3G與VANET這一異構網(wǎng)絡的互聯(lián)來作為代表，來分析VANET與其他網(wǎng)絡融合時需解決的問題。
　　本文首先介紹了VANET與其他網(wǎng)絡互聯(lián)的相關研究，包括VA

3、NET的發(fā)展歷程，特征，應用，以及現(xiàn)有融合技術的優(yōu)劣，在融合的過程中，對于其他網(wǎng)絡的基站或者路邊單元來說，如果所有車輛都同時與它們通信，則會造成它們的網(wǎng)絡負載過大，不可避免的帶來延遲，沖突碰撞，并且影響服務質(zhì)量QoS，因此得出異構互聯(lián)必須先選擇VANET網(wǎng)關作為代表的結論，并由此分析網(wǎng)關所需具備的品質(zhì)。
　　其次我們提出了一種網(wǎng)關發(fā)現(xiàn)算法，并且給予這一算法以兩種限制條件?；谖恢?，速度，信號強度等多種因素，設計出兩種網(wǎng)關選舉與遷移

4、算法LAPGD(Location-Aidedand Prompt Gateway Discovery mechanism)和LDHT(Low Delay and High Throughput),前者主要是針對網(wǎng)絡延遲的問題提出的解決方法，通過考慮影響網(wǎng)絡延遲因素，然后用規(guī)定的閾值來限制其延遲時間，自適應的調(diào)整那些不利因素。后者則主要是針對QoS提出的解決方案，以高吞吐量，低延遲作為目標來考慮，從來提出相應的網(wǎng)關選舉更替算法。
　

5、　再次，因為車載網(wǎng)具有高速移動性的特點，網(wǎng)絡拓撲結構會不斷的變化。為了解決動態(tài)變化帶來的影響，使網(wǎng)絡中的資源合理的分配，本文提出了動態(tài)調(diào)節(jié)網(wǎng)關通信設備的通信半徑的觀點，并推算出最優(yōu)的網(wǎng)關半徑和網(wǎng)關可覆蓋的最優(yōu)節(jié)點數(shù)。
　　然后通過仿真系統(tǒng)驗證分析，本文提出的兩種算法都能夠使每個發(fā)送請求服務的車輛都能尋找到屬于網(wǎng)關，也分別滿足了低延遲保證，較低開銷和高吞吐量的要求，從而使該算法更有效的適合了VANET內(nèi)部網(wǎng)絡之間的通信。