基于 one平台的车载网络仿真系统研究

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1、基于ONE平台的车载网络仿真系统研究-->第一章绪论1.1研究背景在经济快速发展的今天，拥有私家车的人口数量越来越多，车辆在道路上行驶导致的交通拥塞是在大城市中出现的一个重大问题，另外，拥塞和相关车辆的停泊问题是导致交通事故发生的重要根源。初步的预防措施，如安全带和安全气囊的使用在一定程度上保证了驾驶人员的人身安全，但不能消除由于司机无法预见的情况而发生的交通事故，例如，高速公路上的汽车无法预测其他车辆的速度等。这种潜在的事故风险大部分时候是彼此之间的信息不通导致了交通事故。随着无线通信技术和传感器技术的迅猛发展，很多的汽车制造厂商为高端配置的汽车安装了智能计算和无线通信设备，以及G

2、IS(GeographicInformationSystem，地理信息系统)和GPS(GlobalPositionSystem，全球定位系统)，用于部署大规模的车载自组织网络，以提供安全，有效，方便的驾驶环境。车载网络VA(VehicularAdHocNet、Netstream和VaMobiSim。网络通信模拟器则是对源节点、目的节点等进行详细的数据包级别的仿真，主要包括对数据业务的传输、接收、吞吐量负载和消息的路由等进行描述。例如ns2、GloMoSim、SNS、JiST/SAs设计的，即使有的能够模拟VA，也是需要通过增加特定的模块才能实现(例如增加一个车辆移动模型产生器)。后来

3、，专有的VA模拟器相继被研究人员成功研发，该类模拟器不仅提供了对交通流量的模拟，而且还能够对网络通信进行模拟。例如TraNS、NCTUns、GrooveNet和MobiREAL。虽然上述的各类模拟器能够满足大部分时候的VA的仿真模拟，但是它们仍缺少对机会网络环境很好的支持。然而一些专门为机会网络环境设计的模拟器(例如，dtnsim和dtnsim2也只是单纯的关注于路由的仿真，没有对车辆移动模型进行很好的支持，其发布的第一个版本对现在大多数的经典DTN路由算法都不能实现，以后的版本针对DTN路由的仿真技术的改进也基本停止了。因此，缺少强大的专用VO网络环境的模拟器是阻碍车载机会网络研究

4、进展的一个重要原因。第二章机会网络及其仿真系统的相关研究2.1机会网络简介在传统的移动Adhoc网络环境中，缺少一种专门处理某些困难环境中无线网络因高速移动等因素造成连接中断情况的解决方案，因此当节点在彼此传输范围外时，网络会发生连接中断的现象，这样就会导致网络性能显著下降，甚至造成网络不能正常工作运行。然而在实际的应用当中，无线自适应网络的拓扑结构可能因为节点的高速移动等因素随时发生改变，其连通性往往不能得到保证，即信息的源节点与目的节点之间不存在完整端到端的数据通路。为了满足可先知的网络环境的发展需求，需要一种相关的网络技术，来不断增强数据通信的能力，因此在无线自组织网络基础上演

5、变而来概念念：“机会网络”就应运而生。在机会网络环境中，移动节点即使在没有完整链路的情况下也能够进行通信，此外，节点并不需要知道整个网络拓扑的相关内容。另外，在传统的MAs路由协议中，消息的发送者和目的地之间的路由是动态生成，只要认知一个节点可能更接近最终的目的节点，那么该节点就可以被选作为下一跳，这些要求使机会网络成为一个具有-->挑战性的和有前途的研究领域。简而言之，机会网络就是一种消息的源节点和目的节点之间不存在一条完整可用的路径，通过节点的移动带来的机会性的相遇来实现网络通信的自组织网络。机会网络概念的产生主要于延迟容忍网络(DTN)以及其架构规范的研究。DTN体系结构由一个

6、独立的互联网络构成，其中互联网络当中包括了多个具有不同特征的割断子网络，每个子网络被称为DTN域，并且其中每个DTN域的底层都运行独立的通信协议。平时各个子网络不进行信息的交流，只有偶尔才进行数据的互通，这种沟通的机会，可以是在预定的时间或完全随机的情况下进行的。当携带消息的节点与目标DTN域之间存在完整的可用路径时进行转发，否则，将消息存储在本地持久存储器中，直到产生可用链路。图2-1显示了在战场上的士兵与最近的航空母舰进行连接通信组成的DTN的一个例子。一架直升机在这两个独立分割网络之间提供了一种连接的可能性，它采用了“存储-携带-转发”的工作模式，使得两个子网络能够进行相互通信

7、。实际上，在文献中并没有公认的术语和概念能够清晰的把机会网络和延迟容忍网络DTN进行分离。其中“机会网络”和“延迟容忍网络”这两个概念经常用来等义互换。鉴于上述DTN的定义，我们认为机会网络应该是一个更加普适的概念，应该包括DTN。因为DTN中一些子网络之间的固定网关只是在某时间段进行连接，因此需要知道一些网络拓扑结构的相关内容，然而机会网络环境中并不一定要有一个关于网络拓扑结构的先验知识。DTN的路由算法通过传统互联网技术来进行计算，只是把其中的不可用链