基于负载均衡的VANET跨层贪婪路由算法.pdf

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn基于负载均衡的VANET跨层贪婪路由算法**徐哲鑫，吴玮玮，吴怡5（医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建师范大学，福州350007）摘要：针对GPSR路由协议中VANET节点负载不均衡的问题，本文提出一种基于负载均衡的跨层贪婪路由算法。该算法中将路由选择参数分为运动参数和通信参数。运动参数用于筛选出稳定的候选节点集，而通信参数用于选择负载轻的下一跳转发节点。在通信参数选择中，10本文跨层结合了MAC层的发送队列占用率，以及刷新次数作为路由选择的参考因素。仿真

2、结果表明，该路由算法在端到端时延、分组投递率两方面的表现都优于GPSR。关键词：车载自组织网络；GPSR；跨层；负载均衡中图分类号：TN929.5215Cross-layerGreedyRoutingAlgorithmBasedonLoad-balanceforVANETXUZhexin,WUWeiwei,WUYi(KeyLaboratoryofOptoElectronicScienceandTechnologyforMedicineofMinistryofEducation,FujianNormalUniversity,

3、Fuzhou350007)20Abstract:AimingattheproblemofunbalancedloadofVANETnodesinGPSR,thispaperproposesacross-layergreedyroutingalgorithmbasedonloadbalance.Inthealgorithm,theroutingparametersaredividedintomotionparametersandcommunicationparameters.Themotionparametersareuse

4、dtofilteroutthestablecandidatenodeset,whilethecommunicationparametersareusedtoselectthenexthopforwardingnode.Inthecommunicationparameterselection,thispapercombinesthesending25queueoccupancyrateoftheMaclayerandtherefreshtimesasthereferencefactorsofrouting.Thesimula

5、tionresultsshowthattheproposedroutingalgorithmperformsbetterthanGPSRintermsofend-to-enddelayandpacketdeliveryratio.Keywords:VANET;GPSR;Cross-layer;Load-balance300引言VANET（VehicleAd-hocNetwork）,又称车载自组织网络，是利用车辆上安装无线收发装置、智能计算机系统和GPS定位系统等装置搭建的车辆通信网络来实现车辆间交通信息[1]的交换。作为一

6、种新的无线通信网络，VANET具有广泛的应用前景，是现代智能交通系35统的重要组成部分。在VANET中，路由算法的优劣很大程度上决定了通信质量，因此，设计一个合适有效的车辆移动路由协议是发展VANET的关键任务。随着定位技术的飞速发展，以及GPS定位系统在交通工具上的普及，基于地理位置的路由协议也相应成为了VANET路由协议的研究热点。其中，GPSR是经典的基于地理位置[2]的路由协议。GPSR（GreedyPerimeterStatelessRouting）采用了两种机制来维护路由：贪40婪转发机制和周边转发机制。贪婪转

7、发机制中，当前节点根据邻居节点到目的节点的距离作为选路标准。若当前节点到目的节点的距离最短时，GPSR陷入空洞状态，此时则采用周边转发机制直至脱离空洞状态，再重新使用贪婪转发机制。数据转发过程中，两种机制循环切作者简介：徐哲鑫，男，副教授，硕导，主要研究方向：无线通信网络通信联系人：吴怡(1970-)，教授，硕导，主要研究方向：无线通信网络.E-mail:wuyi@fjnu.edu.cn-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn换，直至数据到达目的节点。贪婪机制的选路参数单一，没有考虑到节点的通信

8、特点，因此在拓扑高动态变化的VANET环境下，节点的高速移动性、车辆密度的动态变化都会使GPSR45算法的性能下降。因此，本文将对上述问题进行深入分析。在此之前，本节将对GPSR算法改进的现有研究成果进行简单总结。[3]文献提出了基于节点缓存长度的强化GPSR算法，该算法在节点到目的节点的距离的基础上，