论文摘要：车载自组织网络中多跳广播协议的研究

智慧交通系统（Intelligent Transportation System，ITS）在近些年广泛应用于各国交通设施中，为安全、快捷的出行奠定了良好基础。以车辆作为信息采集、存储、处理以及转发的平台，构建一个临时的车辆通信网络，通过车辆之间的实时通信，实现事故和路况信息的迅速发布，及时提醒驾驶人员，保障车辆行驶安全，是智慧交通系统的重要目标之一。基于移动自组织网络（Mobile Ad Hoc Networks，MANET）的车载自组织网络（Vehicular Ad Hoc Networks，VANET）为车辆间临时组网和通信提供了条件。在VANET应用中，多跳广播协议是最常见、最基础的协议。

车载自组织网络多跳广播协议根据应用场景分为两类：定向广播和区域广播。这两类协议涉及三个基本问题：广播风暴、网络分区和交叉路口选路问题。本文总结了传统多跳广播协议，提出了异构通信半径的问题。由于异构通信半径存在的客观性，传统多跳广播协议不能很好的适应这种情况，在该情况下容易产生信道碰撞，错误感知周边车载节点密度等问题，进而造成多跳广播协议失效。为此，本文分析了传统多跳广播协议在异构通信半径下失效的原因，提出了车载自组织网络中异构通信半径下的基于非冗余覆盖通信范围的思想，设计了基于异构通信半径的定向广播协议和区域广播协议。这两种广播协议，在面对广播风暴问题时，能够通过计算非冗余覆盖通信范围进行适当延时重传，进而抑制广播风暴；在面对网络分区时，通过计算自己周边邻居车载节点的信息，确定存储-携带-转发的车载节点；在面对交叉路口时，通过GPS（Global Positioning System）和数字地图信息，决定如何广播以保证消息可以投递到各个道路。

本文最后对ONE（the Opportunistic Network Environment Simulator）仿真平台进行了面向VANET的开发，在该平台上实现了本文提出的基于异构通信半径的定向广播路由和区域广播路由。实验结果表明，论文提出的方法在异构通信半径环境下，可以避免传统协议开销大、延迟高、甚至失效的情况，并且能够工作在异构通信半径和同构通信半径共存、车载节点密集和网络分区共存、双向道路和交叉路口共存的复杂城市环境中，具有很好的适应性和稳定性。

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