車輛自組網絡路由協議分析與仿真畢業設計(完整版)

　　

【正文】 )gqhy_,(double)distance_ratio)。 } 修改 void GPSRAgent::recvQuery(Packet *p){ struct hdr_cmn *cmh = HDR_CMN(p)。 添加改進代碼在 NS2 下的修改 修改 添加宏： ifdef __NS2_GPSR_IMPROVE_PROTOCOL__ double distance_ratio。 本文對 GPSR 路由協議改進策略 [13]主要體現在以下幾個方面： （ 1）當節點處于數據報文轉發選擇下一跳節點時，對本節點維護的位置坐標進行預測分析，下一跳節點除滿足貪心算法轉發機制的要求外，還必須滿足距離位于 a 與a之間。在下一章中接著介紹了 GPSR 算法如何在 NS2 下添加的算法過程。 修改 ，添加 PT_GPSR，添加進高優先級別里 面。 ，定義了鄰居包的實現。 （ 2） NS2 中 nam的使用方法 ① 環境變量的配置：在 NS2 安裝目錄下編輯 .bashrc 文件，在 PATH 環境變量中添加 nam 文件夾所在的目錄。 3. 在逐次執行該程序中 所有的 Pattern { Actions } 指令。 當 awk 讀入數據列后，會把每個字段的值存入字段變量，如表 所示， TRACE輸出的每個關鍵字示例代表的意義。 () NS2 工具介紹 數據分析工具 awk 簡介 awk 是一種程序語言，具備尋常程序語言都具有的功能，因為 awk 語言具備某些特點，比如：使用直譯器 (Interpreter)就不需要先行編譯；有變量無型別之分(Typeless)，就可使用的文字和數組注標 (Associative Array)的特色，所以，使用 awk編寫程序比使 用其它種類的語言更加簡潔便利而且節省時間， awk 還具備一部分內建功能，可以使得 awk 擅長處理字段 (Field)型態。所謂點的配置就是在節點創建之前設定節點的各項屬性，可以使用模擬器對 ns 的內部過程nodeconfig{}來配置節點的屬性。移動節點它使用單一增益全向天線。 (3)Interface Queue。地址解析模塊從 LL接收到請求。 （ 8）重新調整網絡拓撲結構和業務量模型，重復以上的 7 個步驟。在用 Otcl 進行仿真的配置，可以在不用重新編譯的情況時修改仿 真過程和仿真參數，從而提高仿真的效率 。所以本文的仿真工具采用 NS2。如今計算機擁有了強大的計算能力，可以模擬各種情況下通信環境。理論研究、現場實測、計算機仿真三種定義及應用場合如下例所示。由這些條件計算出來的路徑將會更加可靠、更加實時、更加有效，更符合車載網絡的環境。所以說明必須要再想個辦法了，然后用了個右手規則，就是從右邊看，選的 w，雖然我們看起來好像是左邊，然后沿著右邊一條條的上去，避過了這個 void 區域，他寫的是 xwvd。盡管 SINK 節點發送 的查詢包，沒有應答。如果找到比失效節點距離目的節點更常州工學院延陵學院 11 為近的節點時的時候，再切換回貪婪轉發的模式。如圖 25 所示。有三種類型的消息控制幀：路由請求RREQ(Route Request)、路由應答 RREP（ Route Reply）和路由錯誤 RERR(Route Error)消息。各種 Ad hoc 網絡中的路由協議可以被用于車載網絡，例如 aodv[8]， dsdv， dsr協議等，但高速度變化的拓撲和通信范圍使得傳統 Ad hoc 網絡中性能很差，無法滿足車載自組網的需要。 常州工學院延陵學院 8 中國的衛星導航系統“北斗” “北斗”由 30 顆非靜止軌道衛星組成和 5 顆靜止軌道衛星組成。隨著硬件、軟件的不斷改進與完善 ,全球定位系統的應用領域一直在不斷地開拓 ,現在已應用到國民經濟的各種部門 ,而且開始不斷深入人們的生活之中。 IEEE 。第四個特性使得車載網帶來了前所沒有的機會，世界各地學者企業界越來越關注車載網，車載網絡具有廣闊的前景。而在車輛稀疏的聲所 , 網絡可能頻繁斷裂 ,這樣隨機的連通性也會使一般的路由協議產生性能的降低，或者不適用。 圖 21 車載自組網體系結構 常州工學院延陵學院 5 活動場 景 車載自組網中，可以布置在一個實際的地圖上。 針對 GPSR 算法的不足，提出了改進算法，并在 NS2 下進行了 GPSR 算法與 GPSR 改進算法對比。路由協議作為車載網絡核心技術之一，它的性能很大程度上決定了網絡的整體性能。 最近幾年來，各國的研究人員通過分析一些移動自組織網絡，研究其中的傳輸控制協議的設 計，發現了一些對 VANET 中傳輸控制協議的設計具有重要借鑒的思想以及方案，但仍然缺乏專門針對 VANET 網絡這個相對來說還是很特殊的移動自組網來進行的一些專門的研究。但是，這種組網的 方式卻有兩個很大的缺陷：車輛和車輛之間并不能通信，這就導致降低了各車輛之間的信息交流；而且由于這兩個網絡能夠容納的用戶容量是有限的，所以肯定會影響車輛終端的發展。無線網絡擁有廣闊的市場前景和較高的研究價值。 隨著科學技術的不斷發展與進步，人們的生活水平在逐漸的提高，對生活質量也有了越來越高的要求，越來越多的家庭開始擁有私家車了。最后，得到的結論為：由于 GPSR 算法通過貪心算法，選取的是最遠的節點作為轉發中繼，故延時相對于 AODV 算法比較而言，端到端延時更小。本文選用 AODV 路由協議與 GPSR 協議進行對比分析。摘要 隨著科學技術的不斷發展與進步，人們的生活水平在逐漸的提高，對生活質量也有了越來越高的要求，越來越多的家庭開始擁有私家車了。其中重點分析了 AOD與 GPSR 這二種協議的原理。二種協議傳送相同的數據包，由于 GPSR 協議延時小，故吞吐量較大，抖動比較小。然后 更多的汽車出現在了道路上，造成了道路上的嚴重擁堵，從而交通事故也有了逐漸增長的趨勢。在控制裝置上面，它可以降低各系統的互連線束，從而降低了傳感器及相應的配置，在各個子系統之間實現了資源共享，有利的提高了系統的協調性和可靠性。在這種背景的需求下，車輛自組織網絡（ Vehicular Ad Hoc Network， VANET）這一概念產生了。 主要研究工作 本文對車載網的研究背景和國內外研究現狀作了簡單的介紹，并著重分析了車載網路由協議中的 AODV， GPSR[6]協議。適時地開展這方面的研究工作，對我國社會各方面的發展具有舉足輕重的作用。 最后 總結與展望，首先對本文的主要工作進行總結，然后對本文工作需要改進之處和未來發展方向進行了闡述。地圖上有地圖上有街道 ,有公路 ,有銀行 ,高速公路 ,有行人，有十字路口 ,還有交通燈 ,這些都會使車輛的自由移動受到極大的限制。 運動屬性 相對無線移動自組網而言，車輛移動的速度很快，因此兩車的持續通信時間很短，路由維護將會變得非常困難。 常州工學院延陵學院 6 表 車載自組網的體系結構 車載自組網的分層體系結構在圖 所示。IEEE (又稱 WAVE， Wireless Access in the Vehicular Environment)無線局域網標準 ,用于智能交通系統 (ITS， Intelligent Transportation Systems)。 俄羅斯“格洛納斯”系統 有 24 顆衛星組成 ,精度在 10 米左右 ,軍民兩用 ,隨著地面設備的不斷發展 ,“格洛納斯”系統預測將在 2020 年成功建成。它定位精度在 10米。車輛密度分布不均，導致網絡的拓撲和連通性不斷變化，所以一個好的路由協議設計必備容錯性、實時性等。 中間節點不需維護路由，采用逐跳路由轉發分組，只有當源節點需要發送數據時才啟動路由發現過程尋找路由。 圖 25 F接收 RREQ并創建逆向路由 RREQ 到達 F 后， F 發現到 G 的一條路由，且其序號不小于 RREQ 中的序列號，則構造一個路由響應包 RREP 并沿逆向路由發送給 A。如圖 27 所示。但它讓每個節點維護 SINK 表，以貪心算法來轉發數據包。然后這個圈是右手規則。目前基于對地圖的路由協議大多在理論分析研究階段。 理論研究，即用統計理論或電磁場理論用來分析有關無線電波傳播的特性，并且用各種類型的理論模型來描繪這個無線信道。所以，用計算機進行仿真已成為對無線信道進行研究的重要方法。 NS2 采用分裂對象模型。 網絡仿真的方法和一般過程 針對 NS2 的主要運行步驟，可知進行一次仿真的大致流程如下： （ 1）編寫 OTCL 腳本語言，配置網絡的拓撲結構，了解鏈路基本的特性。 NS2 的節點模型 NS2 節點的模型是由一系列網絡組件所構成的，這些構件包括鏈路層（ Link Layer，LL）、連接到 LL上的 ARP 模塊、接口隊列（ Interface Queue， Ifq）、 MAC 層、網絡接口（ Network Interface)。這時如果 ARP 此時已知道了目標節點物理地址（ MAC）地址，它就把該地址分別寫入分組的 MAC 頭中。接口隊列它是由 PriQueue 的優先隊列實現的， PriQueue的優先隊列類是一種優先級的隊列，會優先處理路由的協議分組。 (7)Radio Propagation Model （無線信號的傳輸模型）。 移動結點基本配置參數如下： $ns nodeconfig – adhocRouting 配置 adhoc 網絡的路由類型 llType 數據鏈路層類型 常州工學院延陵學院 17 macType MAC 層類型 ifqType 隊列類型 ifqLen 隊列長度 antType 天線類型 propType 無線信號的傳輸模型 phyType 物理層的類型 channelType 信道類型 topoInstance 拓撲對象 agentTrace 是否要打開應用層 Trace routerTrace 是否要打開路由的 Trace macTrace 是否要打開應 MAC 層的 Trace movementTrace 是否打開節點位置和移動信息的 Trace （ 2）移動節點的創建： 調用模擬器對象 ns的內部過程 node{}創建移動節點： for {set i 0} {$i $opt(nn)} {incr i} { set node($i) [$ns node] } NS2 下無線傳輸的能量模型 無線傳輸能量模型，指發射功率衰減跟隨著傳輸距離的不斷增大而呈現指數衰減。并具數據列 (Record)的數據；此外， awk中建有 pipe 功能，可以將正在處理中的數據傳輸給外部的 Shell 的命令并加以處理， 然后再將 Shell 命令進行處理后數據傳回到 awk 程序中，所以這個特點也使 awk 程序很輕松的使用系統資源。 表 TRACE輔出的每個關鍵字字段代表的意義 字段變量 意義 $0 為一字符串 , 其內容為目前 awk 所讀入的資料列 . $1 代表 $0 上第一個字段的數據 . $2 代表 $0 上第二欄 的 個位的 資料 . ?? ?? : Pattern1 { Actions1 } Pattern2 { Actions2 } ??????????? Pattern3 { Actions3 } 一般都常用”關系判斷式”當成 Pattern。 常州工學院延陵學院 20 4. 當執行完程序所有飛 Pattern { Actions }時，若數據文件之中還有未讀取的料，則反復執行步驟 1 到步驟 4。 ② 調用 nam： nam 調用一般是在 NS 仿真結束之后，所以在 stop{}過程之后添加代碼： exec nam exit 0 畫圖工具 Gnuplot (1)gnuplot 簡介： gnuplot 是由 Colin Kelly 和 Thomas Williams 于 1986 年開始開發的科學繪圖工具，支持二維和三維圖形。 ，定義了 GPSR 路由代理實現的各種函數。 修改 ns2/tcl/lib 下面的 foreach prot {}函數下面添加 GPSR。 常州工學院延陵學院 23 第四章 基于車載網 GPSR 的改進算法 由于車載網移動的速度較快，如果節點移動了，那下一跳發生變化，也就意味著重新調用路由算法。郝琨等人在 [14]中對此進行過研究。 endif 修改 中， GPSRAgent::GPSRAgent() 中添加： ifdef __NS2_GPSR_IMPROVE_PROTOCOL__ bind(distance_ratio, amp。 struct hdr_