车载网中基于trace数据的高效路由算法研究

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1、万方数据车载网中基于Trace数据的高效路由算法研究研究生姓名：肖鸱导师姓名：直至剜夔授申请学位类别工堂砸士学科专业名称一幽幽挞论文提交日期至Q!墨笙目日论文答辩日期2Q!生生鱼查且Qz日．．学位授予单位塞亩太堂学位授予日期2Q】墨笙目日答辩委员会主席昙国额评阅人昙塞墨沈皇炷2014年06月07日万方数据RESEARCHOFHIGH—EFFICINETROUTINGALGORITHMBASEDONTRACEDATAIN、元ANETSIIiiiinllllllllllllllllY2708298AThesisSubmittedtoSo

2、utheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXIAOPengSupervisedby弘OJunASSOCIATEPROFESS0RSchoolofComputerScienceandEngineeringSoutheastUniversityJune2014万方数据东南大学学位论丈独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

3、不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：鳖垦旦刍日期：研究生签名：鱼垦!皇日期：沙I哗．。‘，D7东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论

4、文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：吝B!垦导师签名：研究生签名：角璺旦≥导师签名：沙llL．口6．o、7万方数据摘要目前车载网中提出了很多的应用场景，包括可交互的交通管制、实时路况分析、路线推荐、周边信息服务、车祸预警等。这些应用都离不开数据的交互，而高效的数据交互需要底层路由的支持。同时现在一些城市的出租车和公交车都已经有GPS位置数据记录，也称为Trace数据，通过分析海量的GPS信息，可以得出全局的信息，并且把这样的信息融入到车载网的路由算法中，这样可以克服现有的路由算法局限性的问题。大部

5、分现有的路由算法在计算和设计车载网模型的时候不是根据已有的Trace数据，而是根据MANET中遗留的模型来对车载网进行分析。在最后验证算法有效性的时候使用的模型也是经典的MANET模型，用这样的验证方式即使证明了路由的有效性，也不能够说明这样的路由算法在现实的车载网环境中能够最好地发挥其特性。本文使用分析Trace的方式得到车载网模型，同时在这个模型的基础之上进行路由的设计和开发，因此这样的做法有更好的现实意义，验证的结果和实际环境中检验的结果也能够更加吻合。本文分析了粗粒度的Trace数据，并且根据粗粒度的Trace数据得到了细粒

6、度的车辆行动轨迹，在这个模型的基础之上提出了自己的路由算法：ERPTA—D和ERPTD--GA算法，其中前者能够以更短的时延将报文传输到指定的地点，而后者则更具扩展性，能够满足QoS路由，可以使得路径的选择更加符合网络的要求。最后本文通过仿真实验，分别从路由算法的优劣时从时延、传递成功率、跳数和辅助报文数量四个角度进行对比，验证所提出的路由算法比已有的经典路由算法更加有效。本文的主要工作包括以下几个方面：1)通过分析Trace数据，提出UAVRT、UAVAT的概念，并且将车载网的拓扑情况与实际情况联系起来，分析工作日、双休日以及节假

7、日不同情况的车载网拓扑情况，从而能够更加准确细致的预测未来的车载网拓扑，为提出的路由算法提供有力的支撑。2)文章通过分析粗粒度的Trace数据模型，并且从粗颗粒的Trace中提取出典型的十字路口模型、T字路口模型、Y型路口模型，然后通过分析出来的路口位置对粗粒度的Trace数据进行进一步地分析，从而将粗粒度的Trace数据转化为粒度较细的Trace数据，为之后计算UAVRT、UAVAT提供更为真实的数据，从而使得路由算法在寻找下一跳的时候更加准确。3)本文设计两种基于Trace数据的路由算法，两种路由算法各有偏重，ERPTD—D算法

8、更加偏重缩短时延，而ERPTD．GA算法则更加偏重于可扩展性。ERPTD-D使用经典的Dijkstra算法寻找下一跳地址，将两个单元格之间的距离转化为报文通过这两个单元格的预计时问。在计算预计时间的时候不仅仅考虑车辆在不同单元格内部的