【正文】 struct hdr_gpsr_query *gqh = HDR_GPSR_QUERY(p)。distance_ratio)。 （ 2）對 GPSR 路由協(xié)議中節(jié)點(diǎn)周期性的發(fā)送 hello 報文機(jī)制。 GPSR 算法很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)包在轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，越遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)由于移動速度過快，從而移動出通信范圍，造成數(shù)據(jù)包的丟失，服務(wù)質(zhì)量不高。 在 makefile 下面添加： $(OBJ_STL) in ns2/ $(OBJ_STL) \ gpsr/ \ gpsr/ \ gpsr/ 進(jìn)行編譯，編譯通過后，即可使用 GPSR 路由車載網(wǎng)的算法。 ,各種 GPSR 路由代理的實(shí)現(xiàn)。 gnuplot 是由一個命令驅(qū)動交互式的繪圖軟件，而它的功能 就是把數(shù)學(xué)函數(shù)和數(shù)據(jù)資料轉(zhuǎn)換為簡單易觀察的立體或平面的圖形，它一般有兩種工作方式，即批處理方式和交互式方式，它可以使使用者更容易的讀入外部數(shù)據(jù)結(jié)果，并在屏幕上顯示出圖形，而且可以修改和選擇圖形畫法，可以更加明顯地表現(xiàn)出數(shù)據(jù)的特性。 awk 會自動重復(fù)進(jìn)行上述的四個步驟，所以使用者不須在程序中寫這個循環(huán)。比如： x ＞ 3 用來判斷一個變量 x 它是否大于 3 x == 5 用來判斷一個變量 x 它是否等于 5 Awk 一般提供 c 語言中常見的關(guān)系的操作數(shù)，比如：＜、＞、＝＝、＜＝、＞＝、！＝等等 Actions 是靠許多個 awk 的指令所構(gòu)成的，而 awk 指令和 c 語言中 間的指令非常的類似。 為便于解釋 awk 程序架構(gòu)，以及相關(guān)的術(shù)語，本文就以 trace file 為例，來加以介紹。當(dāng)接收和發(fā)送節(jié)點(diǎn)之間的距離范圍在 dd0 時，將采用自由空間的模型，發(fā)射功率會呈d2 衰減；不然，就采 用多路徑衰減的模型，而發(fā)射功率呈 d4 衰減，它的公式如 所示。靠這個模型來計算每個分組在達(dá)到節(jié)點(diǎn)時信號強(qiáng)度 (功率 )。 (4)MAC 層。不然，它就廣播出一個ARP 的請求并且暫時緩存當(dāng)前的分組。節(jié)點(diǎn)的模型對于分析數(shù)據(jù)包很重要。 （ 2）建立協(xié)議代理服務(wù)，主要包括建立終端設(shè)備的協(xié)議綁定目的及建立網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)量模型。 NS 構(gòu)件庫是用兩種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言編寫的： C++和Otcl。 目前，可用于網(wǎng)絡(luò)仿真的軟件主要有 NS GlomoSim、 OPNET 和 Qual。正因為每一個 理論模型的建立通常需要一些假設(shè)條件， 所以模型對于信道特征的表達(dá)往往是相似的，但這個模型相對于無線信道其中的一些研究能夠起到一定的指導(dǎo)作用。劉建航 , 孫江明 , 畢經(jīng)平等人在文獻(xiàn) [11]中對此進(jìn)行了研究。如下圖 29 所示 圖 29 GPSR右手定則在三角形中的應(yīng)用 就這個三角形，就跟走迷宮一樣，沿著右邊一直走，總能出迷宮，除非迷宮是個閉環(huán)，就是沒出口。 GPSR 用的貪心轉(zhuǎn)發(fā)路由，主要是一個對節(jié)點(diǎn)移動距離的預(yù)測，就是往最遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)發(fā)，最靠近終端的那個節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，貪心無狀態(tài)路由協(xié)議的初衷就是要避免類似于 DSR 的查詢，以免帶來延遲和性能開銷。 圖 27 GPSR工作流程 GPSR 有二種控制包類型： hello 包是為了查詢到鄰居。至此路由發(fā)現(xiàn)過程完成， A 可沿著發(fā)現(xiàn)的該條路由發(fā)送數(shù)據(jù)。源節(jié)點(diǎn)廣播 RREQ 消息到附近節(jié)點(diǎn)，附近節(jié)點(diǎn)再轉(zhuǎn)發(fā)給它的鄰居節(jié)點(diǎn)，知道到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。 車載自組網(wǎng)路由協(xié)議的分類 路由協(xié)議是車載網(wǎng)中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，其中節(jié)點(diǎn)高速的移動會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)頻繁變化，所以路由技術(shù)已經(jīng)成為了 車載自組網(wǎng)推廣挑戰(zhàn)之一。預(yù)計大概在 2020 年左右。到那時 ,它的導(dǎo)航和定位誤差范圍都將縮減為 1米左右 ,而以前的誤差是 5 米到 6米，就精確度來說這個系統(tǒng)將 會處于全球領(lǐng)先的地位。 IEEE 是一個由 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)充的通信協(xié)議 ,主要用于車載電子無線通信。 圖 22 車載自組網(wǎng)的分層體系結(jié)構(gòu) 在車載自組網(wǎng)中 ,可以采用 OSI 的七層協(xié)議模型來進(jìn)行研究，車載自組網(wǎng)的分層體系結(jié)構(gòu)在如圖 22 所示。由于車輛的高速移動，會導(dǎo)致不斷的變化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ,假設(shè)兩輛車以 20m/s 的速 度向相反的方向運(yùn)動 ,并且無線通信的固定傳輸半徑一直是 200m，那么二輛車輛之間鏈路之間的最長持續(xù)的時間是 5 秒。原來移動自組網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動模型對于車載自組網(wǎng)來說，其中的一些特點(diǎn)已經(jīng)不再適合 ,這時候，創(chuàng)建一個新的移動節(jié)點(diǎn)模型是很有必要的。 常州工學(xué)院延陵學(xué)院 4 第二章 車載自組網(wǎng)現(xiàn)狀 車載自組網(wǎng) VANET 是指道路上車輛與車輛間，車輛與路邊的固定接入點(diǎn)之間通過相互 通信共同組成的一種開放移動的 Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)，它是一個結(jié)構(gòu)開放的、自組織的車輛間通信網(wǎng)絡(luò)，在智能交通系統(tǒng) ITS （ Intelligent Transportation System）中起著很重要的作用。 第 二章 分析了車載自組網(wǎng)的現(xiàn)狀，其中分析了車載網(wǎng)的特點(diǎn)，車載網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，車載自組網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)，其中包括：自組網(wǎng)無線接入技術(shù)， GPS 定位技術(shù)，車載自組網(wǎng)路由協(xié)議。同時，對比分析了 GPRS 協(xié)議與 AODV 協(xié)議，并在NS2上設(shè)置了場景，進(jìn)行仿真比較。車輛自組織網(wǎng)絡(luò)來自于自組織網(wǎng)絡(luò)（ Ad Hoc），是自組網(wǎng)絡(luò)在交通領(lǐng)域的另外一種特殊的應(yīng)用，是專門以車輛之間的通信為場景而建立的自組織網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)路邊節(jié)點(diǎn)與車輛之間、車輛與車輛之間的相互通信。在應(yīng)用方面，如果將移動自組織網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到車載系統(tǒng)，使得在網(wǎng)絡(luò)中的車輛能進(jìn)行相互的通信，這 不但可以實(shí)現(xiàn)事故報告，交通狀況信息查詢，而且還能對駕駛者進(jìn)行輔助駕駛，使得駕駛者在非可視范圍內(nèi)能得到其他車輛信息及路況信息，使駕駛者得到及時的消息，從而做出準(zhǔn)確的判斷，有利于車輛自身的安全駕駛，這樣就會提高交通系統(tǒng)的性能，減少交通事故的發(fā)生。這些問題都給現(xiàn)代的交通系統(tǒng)提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。仿 真也表明，使用 GPSR 算法，丟包率也較低。在網(wǎng)絡(luò)迅速膨脹的今天，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷增大，網(wǎng)絡(luò)因素類型不斷增多時，傳統(tǒng)的以經(jīng)驗為主的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法已經(jīng)不能夠適應(yīng)現(xiàn)在的需求，且用現(xiàn)實(shí)中真實(shí)存在的通信元素進(jìn)行測試，會造成資源和時間的浪費(fèi)，因此，利用網(wǎng)絡(luò)仿真工具 在模擬的環(huán)境中對其網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行仿真顯得非常重要。然后更多的汽車出現(xiàn)在了道路上，造成了道路上的嚴(yán)重?fù)矶?，從而交通事故也有了逐漸增長的趨勢。 車載網(wǎng)分類可以分成：基于拓?fù)涞穆酚蓞f(xié)議，基于地理的路由協(xié)議，基于地圖的路由協(xié)議。改進(jìn)后的算法在接收包的成功率、發(fā)送包的延時、抖動率、吞吐量要優(yōu)于 GPSR 協(xié)議。車輛自組織網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計目標(biāo)是建立一個車間通信平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)多車無線通信，通過自組織網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可以提高交通安全性、道路通行效率和行車環(huán)境。近年來，在對移動自組織網(wǎng)絡(luò)上的研究越來越受到重視?，F(xiàn)在，車輛通信的網(wǎng)絡(luò)主要有 GPRS 網(wǎng)絡(luò)和 CDMA 網(wǎng)絡(luò) [2]，車輛間通過 GPRS 網(wǎng)或者 CDMA 網(wǎng)聯(lián)系控制中心，向控制中心報告自己的車輛信息，而且可以通過互聯(lián)網(wǎng)下載電視電影音樂等娛樂資料。同樣，國內(nèi)的一些高校也對 VANET 的相關(guān)技術(shù)表現(xiàn)出了研究興趣，武漢大學(xué)、東南大學(xué)、清華大學(xué)分別都在傳輸控制技術(shù)、 VANET 信道的建模和車輛與車輛間內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)這些方面進(jìn)行了研究，肖漢等人也在 [5]中對此進(jìn)行過研究。作為當(dāng)今新興技術(shù)之一，車載網(wǎng)絡(luò)有著廣闊的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)研究價值。 第五章 進(jìn)行模擬實(shí)驗，對傳統(tǒng)的 Ad hoc 路由協(xié)議 AODV 算法和 GPSR 的算法分別進(jìn)行了仿真對比，并對仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析。移動自組網(wǎng)中車輛本身以及周圍環(huán)境有以下四方面的特點(diǎn) :活動場景、移動模型、運(yùn)動屬性和節(jié)點(diǎn)特性 。在車輛密集的場合，無線接入的沖突增加，由此會帶來一些沖突避免。 前三個特點(diǎn)，使得車載網(wǎng)與移動自組網(wǎng)有較大 的差異，因此設(shè)計一種有效支持實(shí)時的車載路由協(xié)議是一個嚴(yán)峻的問題。 車載自組網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù) 無線接入技術(shù) 車載自組網(wǎng)中集成了移動自組網(wǎng)的相關(guān)接入技術(shù)，例如 。它具有應(yīng)用廣、精度高、性能好的特點(diǎn) ,是到目前為止最為優(yōu)秀的定位導(dǎo)航系統(tǒng)。它們的精度依次降低 ,但最高精度要比 GPS 還要精確 10 倍 ,而且即便 是免費(fèi)使用的信號它的精度也可以達(dá)到 6米。 車載自組網(wǎng)路由 協(xié)議 路由協(xié)議是車載自組網(wǎng)中最關(guān)鍵的組成部分，在很大程序上決定車載網(wǎng)絡(luò)的整體性能。 AODV 路由協(xié)議中是 DSR 和 DSDV 的綜合。所有節(jié)點(diǎn)均會轉(zhuǎn)發(fā) RREQ，直到自身有道 G 的常州工學(xué)院延陵學(xué)院 10 有效路由。但是如果鄰居節(jié)點(diǎn)表之中沒有比自己更為接近目的節(jié)點(diǎn)的鄰居，那么貪心算法將失效，周邊的轉(zhuǎn)發(fā)模式將根據(jù)右手規(guī)則啟東。 SINK 節(jié)點(diǎn)只發(fā) HELLO 包，不能完成此功能。 圖 28 GPSR右手定則的例子 如上圖，這兩個圓弧的相交的兩個點(diǎn)叫 intersection，這里 x 想要發(fā)送包給 D，INQ REP DATA 常州工學(xué)院延陵學(xué)院 12 但是 x 到 D 的直線距離比 w 和 y 還要小，所以如果純貪心的話，他就停在這一步了， x的通信范圍和 D 構(gòu)成了一個陰影，這個陰影里沒有中繼節(jié)點(diǎn)。 車載自組網(wǎng)地圖的路由協(xié)議將車輛位置、行人信息在地圖中定位，再結(jié)合電子導(dǎo)航地圖提供的豐富實(shí)時的交通道路信息，再通過節(jié)點(diǎn)集、道路集、十字路口集作為計算最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的依據(jù)。 常州工學(xué)院延陵學(xué)院 14 第三章 NS2 模擬與仿真工具 車載網(wǎng)算法的 NS2 仿真平臺構(gòu)建 研究算法主要有理論研究、現(xiàn)場實(shí)測、計算機(jī)仿真三種方式。 對于計算機(jī)仿真，單單是理論上面的研究不 足以描述出多變的無線信道，而且無線信道多樣性又會導(dǎo)致現(xiàn)場實(shí)測的時候既費(fèi)力又費(fèi)時，張建明，趙玉娟，江浩斌，賈雪丹，王良民等人在 [12] 中對此進(jìn)行過研究。而 NS2 因自由的可擴(kuò)展性所以很受科研人員的喜愛，同時目前國外較大部分的研究機(jī)構(gòu)現(xiàn)在都采用 NS2 進(jìn)行無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議來進(jìn)行仿真。在另一方面上， Otcl 它是解釋常州工學(xué)院延陵學(xué)院 15 執(zhí)行的。 （ 7）整個過程結(jié)束后，分析 Trace 文件，得到需要的數(shù)據(jù)。 (2)ARP。當(dāng)有更多的傳送到同一個目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的分組時傳遞到 ARP 模塊時，形成的是一個隊列；當(dāng)收到 ARP 應(yīng)答時，讓緩存的數(shù)據(jù)包離開隊列。 (6)Antenna。 NS2 移動節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建 （ 1）移動節(jié)點(diǎn)的配置： 在 NS2 中，要創(chuàng)建一個移動節(jié)點(diǎn)，就必須在創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)之前對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配置。 和 與所采用的信道模型有關(guān) .d0 為一個距離常數(shù)，如式 所 示。 表 TRACE輸出的字段示例 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 ＋ 1 2 cbr 1000 ?? 2 0 0 常州工學(xué)院延陵學(xué)院 19 一般而言是以空格符來分隔相鄰的字段。 2. 自動更新 (Update)有關(guān)的內(nèi)建變量的值。當(dāng)然，其它任何軟件只要按照 nam 它要求的數(shù)據(jù)格式輸出，都可以利用 nam 來運(yùn)行動畫演示。 ，定義了鄰居包的頭文件。 修改 ，添加 PT_GPSR。 由于車載網(wǎng)算法 GPSR 算法，不是 自帶的協(xié)議，所以需要對原算法進(jìn)行 擴(kuò)展。假設(shè)節(jié)點(diǎn)的通信范圍最大為 a,則本文取一個系數(shù) （ 0 1），根據(jù)不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下選擇最優(yōu)化的 a，在 a 與 a 之間選擇生存時間最長的節(jié)點(diǎn)，從而滿足雙重條件下最穩(wěn)定的節(jié)點(diǎn)作為中繼。目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢包必不可少，如果目的節(jié)點(diǎn)僅發(fā)送 HELLO 包，源節(jié)點(diǎn)無法預(yù)知路徑，而造成無路徑的情況。 endif // trace(%d recv Hello from %d, my_id_, cmhlast_hop_)。 endif // trace(%d recv Query from %d , my_id_, iphsaddr())。 ifdef __NS2_GPSR_IMPROVE_PROTOCOL__ nblist_newNB(cmhlast_hop_, (double)ghhx_, (double)ghhy_,(double)distance_ratio)。目的節(jié)點(diǎn)查詢后，每個節(jié)點(diǎn)維護(hù) SINK 鏈表。 相鄰二個節(jié)點(diǎn)間的互相通信越長，表明生存時間越長，節(jié)點(diǎn)之間的通信越穩(wěn)定，但同時可能會帶來時延較大的特點(diǎn)。其中包括仿真工具 NS2，仿真的一般方法和過程，節(jié)點(diǎn)模型，節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建，無線傳輸信號模型。 定義了創(chuàng)立節(jié)點(diǎn)仿真配置文件 仿真場景文件 : 100 個節(jié)點(diǎn)在一個 200x200 平方區(qū)域 : 99 個節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)至節(jié)點(diǎn) 0。本文添加的 GPSR 算法在 模板下。在后來這項工具就漸漸流行開來，并且得到其他組織和個人的繼續(xù)完善和改進(jìn)。 : 在執(zhí)行 awk 時 ,會反復(fù)進(jìn)行下面四步驟。 字段 (Field)：為數(shù)據(jù)列上被分隔開的子字符串。 () 常州工學(xué)院延陵學(xué)院 18 其中 錯誤 !未找到引用源。在無線信道的功能是在將分組復(fù)制到所有連接到此信道上的移動節(jié)點(diǎn)時（除了分組的源節(jié)點(diǎn)）。 (