【正文】 ifdef __NS2_GPSR_IMPROVE_PROTOCOL__ nblist_newNB(cmhlast_hop_, (double)gqhx_, (double)gqhy_,(double)distance_ratio)。 } 修改 void GPSRAgent::recvQuery(Packet *p){ struct hdr_cmn *cmh = HDR_CMN(p)。 struct hdr_gpsr_hello *ghh = HDR_GPSR_HELLO(p)。 添加改進(jìn)代碼在 NS2 下的修改 修改 添加宏： ifdef __NS2_GPSR_IMPROVE_PROTOCOL__ double distance_ratio。 （ 3）目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢包。 本文對 GPSR 路由協(xié)議改進(jìn)策略 [13]主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)選擇下一跳節(jié)點(diǎn)時(shí)，對本節(jié)點(diǎn)維護(hù)的位置坐標(biāo)進(jìn)行預(yù)測分析，下一跳節(jié)點(diǎn)除滿足貪心算法轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的要求外，還必須滿足距離位于 a 與a之間。通信范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)時(shí)間持續(xù)越長，表明節(jié)點(diǎn)移動的速度更慢，節(jié)點(diǎn)更加穩(wěn)定。在下一章中接著介紹了 GPSR 算法如何在 NS2 下添加的算法過程。 在本章中，主要介紹了 NS2 的仿真平臺及其體系框架結(jié)構(gòu)。 修改 ，添加 PT_GPSR，添加進(jìn)高優(yōu)先級別里 面。 定義了各種目的節(jié)點(diǎn)的場景實(shí)現(xiàn)。 ，定義了鄰居包的實(shí)現(xiàn)。相關(guān)參數(shù)設(shè)置： gnuplot set xrange [{xmin： xmax}] 設(shè)置 X軸的起點(diǎn)和終點(diǎn) gnuplot set yrange [{ymin： ymax}] 設(shè)置 Y軸的起點(diǎn)和終點(diǎn) gnuplot set title “ name of the graph” 設(shè)置整個(gè)圖的標(biāo)題 常州工學(xué)院延陵學(xué)院 21 gnuplot set xlabel “ name of the X axis” 設(shè)置 X軸的標(biāo)題 gnuplot set ylabel “ name of the Y axis” 設(shè)置 Y軸的標(biāo)題 gnuplot plot ‘ filename1 ’ with linespoints, ‘ filename2 ’ with linespoints?? 添加 GPSR 路由算 法在 NS2 下 由于 NS2 下沒有自帶的 GPSR 路由協(xié)議，故本文對添加 GPSR 算法進(jìn)行說明。 （ 2） NS2 中 nam的使用方法 ① 環(huán)境變量的配置：在 NS2 安裝目錄下編輯 .bashrc 文件，在 PATH 環(huán)境變量中添加 nam 文件夾所在的目錄。 （ 1） nam 簡介 Nam 是最初在 1990 年在 Steven McCanne 開發(fā)的，被用于研究網(wǎng)絡(luò)中用動畫來演示包的整個(gè)傳輸過程。 3. 在逐次執(zhí)行該程序中 所有的 Pattern { Actions } 指令。如果在處理過程中沒有 Pattern，那么awk 就會無條件的執(zhí)行 Actions。 當(dāng) awk 讀入數(shù)據(jù)列后，會把每個(gè)字段的值存入字段變量，如表 所示， TRACE輸出的每個(gè)關(guān)鍵字示例代表的意義。第一筆資料列為 ”＋ 1 2 cbr 1000?? 2 0 0”，第二筆資料列為 “－ 1 2 cbr 1000 ?? 2 0 0”，一般而言，一筆數(shù)據(jù)列相當(dāng)于數(shù)據(jù)文件上的一行資料。 () NS2 工具介紹 數(shù)據(jù)分析工具 awk 簡介 awk 是一種程序語言，具備尋常程序語言都具有的功能，因?yàn)?awk 語言具備某些特點(diǎn)，比如：使用直譯器 (Interpreter)就不需要先行編譯；有變量無型別之分(Typeless)，就可使用的文字和數(shù)組注標(biāo) (Associative Array)的特色，所以，使用 awk編寫程序比使 用其它種類的語言更加簡潔便利而且節(jié)省時(shí)間， awk 還具備一部分內(nèi)建功能，可以使得 awk 擅長處理字段 (Field)型態(tài)。 表示傳輸距離為 d時(shí)功率放大器的能力消耗。所謂點(diǎn)的配置就是在節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建之前設(shè)定節(jié)點(diǎn)的各項(xiàng)屬性，可以使用模擬器對 ns 的內(nèi)部過程nodeconfig{}來配置節(jié)點(diǎn)的屬性。 (8)Channel。移動節(jié)點(diǎn)它使用單一增益全向天線。在本論文中使用的 MAC的協(xié)議也為 802_11。 (3)Interface Queue。當(dāng)傳送給更多的相同目標(biāo)節(jié)點(diǎn)分組傳遞到 ARP 的模塊時(shí)，前面被緩存的分組就會丟失掉。地址解析模塊從 LL接收到請求。 圖 31 NS2下的節(jié)點(diǎn)模型 S r c / S i n ka g e n tL LI F QM A CN e t I FR a d i o P r o p a g a t i o nC h a n n e lA R2 2 5P o r t d e m u xI PD e f a u l t t a r g e te n t r yA d d r常州工學(xué)院延陵學(xué)院 16 (1)Link Layer。 （ 8）重新調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)量模型，重復(fù)以上的 7 個(gè)步驟。 （ 4）設(shè)置 Trace 對象，分析保存在 Trace 中模擬過程的數(shù)據(jù)。在用 Otcl 進(jìn)行仿真的配置，可以在不用重新編譯的情況時(shí)修改仿 真過程和仿真參數(shù)，從而提高仿真的效率 。 NS2 中的構(gòu)件一般都作為一個(gè) C++類來實(shí)現(xiàn)，同一時(shí)間會有一個(gè) Otcl 類與它對應(yīng)， Otcl 類中主要提供 C++類中對象面向用戶的接口，這種方式稱為分裂的對象模型。所以本文的仿真工具采用 NS2?？梢詫τ谟芯€和無線網(wǎng)絡(luò)上的組播協(xié)議、路由、 TCP 等都可以提供強(qiáng)大的支持，所以在科學(xué)研究中被廣泛的 采用。如今計(jì)算機(jī)擁有了強(qiáng)大的計(jì)算能力，可以模擬各種情況下通信環(huán)境。包括其中的參數(shù)包括信號的振幅、延時(shí)等等。理論研究、現(xiàn)場實(shí)測、計(jì)算機(jī)仿真三種定義及應(yīng)用場合如下例所示。包括 MAC 層無線接入的方式、車載自組網(wǎng)路由協(xié)議和 GPS 定位技術(shù)的應(yīng)用。由這些條件計(jì)算出來的路徑將會更加可靠、更加實(shí)時(shí)、更加有效，更符合車載網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境。 基于地圖的路由協(xié)議 一直以來，基于地圖的路由協(xié)議可以被認(rèn)為是未來的發(fā)展方向，是各國政府、學(xué)者、工廠重點(diǎn)研究的課題之一。所以說明必須要再想個(gè)辦法了，然后用了個(gè)右手規(guī)則，就是從右邊看，選的 w，雖然我們看起來好像是左邊，然后沿著右邊一條條的上去，避過了這個(gè) void 區(qū)域，他寫的是 xwvd。 RightHand Rule：有多個(gè)鄰居的時(shí)候，選擇的。盡管 SINK 節(jié)點(diǎn)發(fā)送 的查詢包，沒有應(yīng)答。 SINK 查詢后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù) SINK 鏈表，為什么要 SINK 發(fā)送查詢包，是由于 SINK 節(jié)點(diǎn)不發(fā)送查詢包，僅只有 HELLO 包，每個(gè)節(jié)點(diǎn)無法查找到轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的路徑。如果找到比失效節(jié)點(diǎn)距離目的節(jié)點(diǎn)更常州工學(xué)院延陵學(xué)院 11 為近的節(jié)點(diǎn)時(shí)的時(shí)候，再切換回貪婪轉(zhuǎn)發(fā)的模式。 圖 26 數(shù)據(jù)包發(fā)送過程 基于地理位置路由協(xié)議 基于地 理位置路由協(xié)議使用鄰居節(jié)點(diǎn)和目的地點(diǎn)位置的信息來進(jìn)行路由選擇，GPSR［ 12］ 是最經(jīng)典的地理位置的路由協(xié)議，它是沒有狀態(tài)的，并且只用于維護(hù)鄰居節(jié)點(diǎn)間的信息。如圖 25 所示。如圖 24 所示。有三種類型的消息控制幀：路由請求RREQ(Route Request)、路由應(yīng)答 RREP（ Route Reply）和路由錯(cuò)誤 RERR(Route Error)消息。 車載自組網(wǎng)的路由協(xié)議的分類如下： 圖 23 車載網(wǎng)路由協(xié)議的分類 車載網(wǎng)路由協(xié)議的分類基于地圖的路由GPCR基于位置的路由基于拓?fù)涞穆酚蒅SRGPSRAODVOLSR常州工學(xué)院延陵學(xué)院 9 基于拓?fù)涞穆酚蓞f(xié)議 先前的車載自組網(wǎng)的路由協(xié)議大部分都來自于傳統(tǒng)的移動自組網(wǎng)，通過周期性的互動在節(jié)點(diǎn)之間傳遞信息，得到全網(wǎng)的范圍或者局部范圍內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)的路由。各種 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議可以被用于車載網(wǎng)絡(luò)，例如 aodv[8]， dsdv， dsr協(xié)議等，但高速度變化的拓?fù)浜屯ㄐ欧秶沟脗鹘y(tǒng) Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)中性能很差，無法滿足車載自組網(wǎng)的需要。 全球定位系統(tǒng) (Global Positioning System)的定位技術(shù)。 常州工學(xué)院延陵學(xué)院 8 中國的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“北斗” “北斗”由 30 顆非靜止軌道衛(wèi)星組成和 5 顆靜止軌道衛(wèi)星組成。從設(shè)計(jì)方向來看 ,GPS 的定位精度低于“伽利略”。隨著硬件、軟件的不斷改進(jìn)與完善 ,全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域一直在不斷地開拓 ,現(xiàn)在已應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各種部門 ,而且開始不斷深入人們的生活之中。應(yīng)用層面包括高速車輛之間以及車輛與 ITS 路邊基礎(chǔ)設(shè)施 ( 千兆赫頻段 )之間的數(shù)據(jù)交換。 IEEE 。 屬性 場景 車載自組網(wǎng) 無線自組網(wǎng) 地理環(huán)境 嚴(yán)格限制 無限制 運(yùn)動模式 有規(guī)律的運(yùn)動 無規(guī)律的運(yùn)動，隨機(jī)性大 延時(shí)要求 嚴(yán)格 一般 外圍設(shè)備 GPS 導(dǎo)航地圖 可能有 GPS，一般成本低 無線干擾 受高大建筑、交通狀況影響 360o通信，無干擾 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 鏈路控制層 MAC 層 物理層 常州工學(xué)院延陵學(xué)院 7 MAC 層主要負(fù)責(zé)媒體的功率控制、服務(wù)質(zhì)量、公平接入等問題，主要用來解決檢測是否有沖突的發(fā)生與碰撞，隱藏終端和暴露終端的問題。第四個(gè)特性使得車載網(wǎng)帶來了前所沒有的機(jī)會，世界各地學(xué)者企業(yè)界越來越關(guān)注車載網(wǎng)，車載網(wǎng)絡(luò)具有廣闊的前景。 節(jié)點(diǎn)特性 車輛都能裝備一定的通信設(shè)備，能支持高速移動下的通信。而在車輛稀疏的聲所 , 網(wǎng)絡(luò)可能頻繁斷裂 ,這樣隨機(jī)的連通性也會使一般的路由協(xié)議產(chǎn)生性能的降低，或者不適用。 移動模型 公路和街道這些都是固定的，所以車輛必須在這些先前指定的路徑上運(yùn)動。 圖 21 車載自組網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 常州工學(xué)院延陵學(xué)院 5 活動場 景 車載自組網(wǎng)中，可以布置在一個(gè)實(shí)際的地圖上。 車載自組網(wǎng)概述 車載自組網(wǎng)的特點(diǎn) 移動自組網(wǎng)沒有預(yù)先指定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò) ,節(jié)點(diǎn)可以自由移動 ,網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨時(shí)間不斷改變。 針對 GPSR 算法的不足，提出了改進(jìn)算法，并在 NS2 下進(jìn)行了 GPSR 算法與 GPSR 改進(jìn)算法對比。 第三章 介紹了 NS2 模擬與仿真工具，網(wǎng)絡(luò)仿真的方法和一般過程， NS2 的節(jié)點(diǎn)模型， NS2 移動節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建， NS2 下無線傳輸能量模型，以及如何添加 GPSR 算法在 NS2下。路由協(xié)議作為車載網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)之一，它的性能很大程度上決定了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。仿真結(jié)果表明， GPSR 基于地理位置的路由協(xié)議由于是以最遠(yuǎn)距離的轉(zhuǎn)發(fā)，其比 AODV 更適用于車常州工學(xué)院延陵學(xué)院 3 載網(wǎng)應(yīng)用的這種環(huán)境，在相同的條件下，丟包更少，延時(shí)更短。 最近幾年來，各國的研究人員通過分析一些移動自組織網(wǎng)絡(luò)，研究其中的傳輸控制協(xié)議的設(shè) 計(jì)，發(fā)現(xiàn)了一些對 VANET 中傳輸控制協(xié)議的設(shè)計(jì)具有重要借鑒的思想以及方案，但仍然缺乏專門針對 VANET 網(wǎng)絡(luò)這個(gè)相對來說還是很特殊的移動自組網(wǎng)來進(jìn)行的一些專門的研究。從 2020年起，歐洲科學(xué)家們已經(jīng)分別開創(chuàng)了了 Car－ 2－ Car、 FleetNet、 WILLWARNE、 ADASE、COMCAR、 DRiVE、 CHAUFFEUR 2 等項(xiàng)目對車輛間的通信進(jìn)行研究，而美國也成立了 Vehicle Safety Consortium[3]，日本則成立了 Advanced Safety Vehicle Program，而且通過了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來用于研究車輛間的通信。但是，這種組網(wǎng)的 方式卻有兩個(gè)很大的缺陷：車輛和車輛之間并不能通信，這就導(dǎo)致降低了各車輛之間的信息交流；而且由于這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠容納的用戶容量是有限的，所以肯定會影響車輛終端的發(fā)展。移動自組織網(wǎng)絡(luò)不但能解決車輛間的通信，還能對于交通安全及車輛的智能化、便利化也有著非常重要的作用，對于提升車輛的信息化、自動化程度，甚至是擴(kuò)大到國防等應(yīng)用的領(lǐng)域， 都是具有著十分重大的意義的，所以已經(jīng)引起了各國研究機(jī)構(gòu)的很大興趣。無線網(wǎng)絡(luò)擁有廣闊的市場前景和較高的研究價(jià)值。在我看來，如果能夠?qū)崿F(xiàn)車輛間的通信，使得車輛之間能夠迅速、快捷的獲得其他車輛的信息，從而讓駕駛者能快速的做出正確的反應(yīng)，那么就可以很大限度的降低交通事故的發(fā)生，從而能在一定的程度上緩解道路的擁堵。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人們的生活水平在逐漸的提高，對生活質(zhì)量也有了越來越高的要求，越來越多的家庭開始擁有私家車了。 We chose the NS2 simulation to analysis which routing protocol is much better suitable for the mobile vehicle ad hoc