于位置矢量的GPSR改进协议
城市场景中GPSR路由协议的改进

城市场景中GPSR路由协议的改进童孟军;陈焕银【摘要】针对GPSR路由协议在城市场景中的一些不足,该文提出了对GPSR路由协议进行改进的一系列方案,使得改进后的GPSR路由协议能够更好地适应城市场景的需求。
改进后的GPSR路由协议在基于由NS2+SUMO+MOVE建立起来的仿真模型上进行仿真实验。
仿真实验结果表明,改进后的路由协议在数据报文成功投递率和路由负载上均优于GPSR路由协议。
%In urban scene , GPSR routing protocol may have some shortcomings , so we put forward a series of solutions to improve the routing protocols of GPSR .The improved routing protocol can better meet the needs of urban scenes.We made simulation experiment based on the NS2 +SUMO +MOVE simulation model. Simulation results show that the improved routing protocol in data packet delivery success rate or routing load aspects is superior to the routing protocols of GPSR .【期刊名称】《杭州电子科技大学学报》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】4页(P78-81)【关键词】车载自组织网络;贪婪边缘无状态路由协议;城市场景【作者】童孟军;陈焕银【作者单位】杭州电子科技大学计算机学院,浙江杭州310018;杭州电子科技大学计算机学院,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TP393.00 引言在无线传感网络中,一种由移动车辆节点组成的车载自组织网络VANET(Vehicular Ad hoc Networks,VANET)具有巨大的应用价值,目前成为新兴的研究热点[1-3]。
GPS-RTK界址点测量系统性误差改正方法探讨

GPS-RTK界址点测量系统性误差改正方法探讨辛星;谷金【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2018(027)001【摘要】在GPS-RTK测量界址点时,通过点校正获取坐标转换参数会引起系统性的坐标转换残差;在测定建筑物墙角等界址点时,只能以接收机天线的外缘靠近墙角位置,使得天线中心偏离界址点的实际位置,导致界址点测量偏心差.为此,通过在测区所有已知点上检测其坐标以建立测区的坐标转换残差改正模型,并导出三种基于天线偏心改正的界址点坐标计算及其误差公式,基本消除RTK界址点测量中的系统性误差影响.实际应用表明,该方法原理简单且便于外业施测和编程实现,可提高GPS-RTK界址点测量的精度.%At the GPS-RTK boundary point measurement,the coordinates of the conversion parameters obtained through the point calibration will cause the systematic coordinate transformation residuals. During the measurement of the building corner and other boundary points,only the outer edge of the receiver antenna can be closed to the corner position,w hich makes the antenna center deviate from actual location of the boundary point,resulting in the boundary point measurement eccentricity.T herefore,this paper builds the coordinate transformation residual model by detecting the coordinates of all know n points in the survey,and deriving three kinds of calculation of boundary point coordinates and its error equations based on antenna eccentricity correction,thus essentially eliminating the effect of systematic errors ofRTK boundary point measurement.T he application of the example show s that the method is simple and convenient for field application and programming,and improves the accuracy of GPS-RT K boundary point measurement.【总页数】4页(P73-76)【作者】辛星;谷金【作者单位】北京工业职业技术学院,北京100042;西安科技大学测绘学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P228【相关文献】1.地籍测量界址点中误差与间距中误差关系的分析 [J], 李健2.山区河流GPS-RTK水深测量姿态改正研究 [J], 宋六华3.农村土地确权勘测定界中界址点测量方法探讨 [J], 汪雪筠;汤晓莉4.西安城六区地籍界址点测量方法探讨 [J], 周兴东5.GPS-RTK测量系统性误差修正方法研究 [J], 高洁纯;张军;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
车载网络GPSR路由算法的改进

s c nf r om t h eห้องสมุดไป่ตู้ n de o st ha tmo v e s l o we ra nd s t a b l y a c c o r d i n gt ot h emo v i n g s p e e d o fn o d e sa ndt he d i s t a n c eb et we e nt wo n de o sf o rma i n t a i —
n i n gr el i a b i l i y t o fr ou t e s e l e c i t o n. Th e o et r i c a la na l y es s s h o wt ha t he t s ab t l e n o d e c h os ena s a r e l a y n de o c n a p r o mo et t h e r o u i t n g d e l i v e r y
第2 7卷 第 4期 2 0 1 7年 4月
计 算 机 技 术 与 发 展
COMPU TER TECHNOLOGY AND DE VE LOP MENT
V0 1 . 2 7 No . 4 Ap r . 2 01 7
车 载 网络 GP S R 路 由算 法 的改进
一种贪婪地理路由协议的改进算法

一种贪婪地理路由协议的改进算法摘要:贪婪转发策略广泛应用于无线传感网络(WSNs)的地理路由协议中,但是,该协议存在数据包丢失严重以及在遭遇路由空洞时路由效率低下的不足。
为此,提出一种贪婪地理路由协议的改进算法,记为GPSR?I算法。
GPSR?I算法在选择下一跳转发节点时,利用节点离目的节点距离、方向以及节点密度信息计算度量值,然后依据该度量值决策下一跳转发节点。
仿真数据表明,与GPSR相比,GPSR?I 算法能够有效降低平均端到端传输时延、路由开销,并提高了数据包传输率。
关键词:无线传感网;路由;GPSR;度量值;贪婪转发中图分类号:TN915.04?34;TPT393 文献标识码: A 文章编号:1004?373X(2016)11?0016?05Abstract:The greedy forwarding strategy is widely used in geographic routing protocol of wireless sensor networks (WSNs). Since the protocol has the problem of low routing efficiency in cases of routing void and serious packet loss,an improved algorithm of greedy perimeter stateless routing (GPSR?I)is proposed. The distance and direction from thetarget node and node density information are used to calculate the measurements when the GPSR?I algorithm is used to select the next?hop forwarding node,and then the next?hop forwarding node is determined. The simulation results show that,in comparison with the GPSR algorithm,the GPSR?I algorithm can effectively reduce the average end?to?end transmission delay and routing overhead,and improve the packet transmission rate.Keywords:WSNs;routing;GPSR;measurements;greedy forwarding0 引言无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)被广泛应用于各类行业,如环境监测、战场勘察、健康医疗以及灾难管理。
采用GPS差分改正数提高手机导航定位精度

∭ ∑ˊ ∳ ∰ ˇ ∢‟ ∳ ˇ ∳∰ ∳ ∰ ≏ ˋ ∑ æ ’
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( ,T ,S ) C o l l e eo fS u r v e i n n dG e o I n f o r m a t i c s o n iU n i v e r s i t h a n h a i 2 0 0 0 9 2,C h i n a g y ga g j y g : ≏‟ ˇ ∑ˇ T h e c u r r e n t s m a r t h o n e i s c a a b l eo f l o c a t i n t h eu s e r sw i t ha na c c u r a c f a b o u t 1 0m e t e r s . F o r t i c a l s e u d o r p p g yo y p p ,t ,s , h em e a s u r e m e n t sa r eu s u a l l o n t a m i n a t e db t m o s h e r i ce r r o r a t e l l i t eo r b i te r r o r a n e b a s e ds m a r t h o n ep o s i t i o n i n yc ya p g p g s a t e l l i t ec l o c ke r r o ra n dc e l l h o n e i n t e r n a l n o i s e . S o i t i ss i n i f i c a n t f o r e n h a n c i n h ep o s i t i o n i n c c u r a c . B a r r i n u tD i f p g gt ga y yc y go ( ) , f e r e n t i a lGN S S D GN S S c o m u t a t i o n i nt h ec o o r d i n a t ed o m a i n t h ea l o r i t h mu t i l i z e s t h ep s e u d o r a n ec o r r e c t i o n s t oe s t i m a t e p g g ,a t h ec o o r d i n a t ec o r r e c t i o n s n da l i e s t h ec o o r d i n a t ec o r r e c t i o n st ot h e i n i t i a l c o o r d i n a t e so b t a i n e df r o mt h eGN S Sc h i s e t i n p p p t h es m a r t h o n e .T h e f i e l dt e s td e m o n s t r a t e s t h a t t h ed i f f e r e n t i a l s o l u t i o ne n h a n c e s t h ep o s i t i o n i n c c u r a c 3%i nt e r m so f p ga yb y1 ,a 3 De r r o r n dt h ep e r f o r m a n c e sv a r nd i f f e r e n tp h o n e sd u et od i f f e r e n tc h i s e td e s i n st h a tg i v er i s et om o d e le r r o r s i nt h e yi p g c o r r e c t i o np r o c e s s i n . g :G ;d ; P S;s i n l er e f e r e n c es t a t i o n i f f e r e n t i a l c o r r e c t i o n s s m a r t h o n e l o c a t i o n g p æ˙ ∑‟
无线传感器网络GPSR协议及仿真

基于位置信息的路由协议
– 贪婪路由算法 – 定向区域泛洪 – 分层路由协议
定向区域泛洪
节点向目标节点方向的所有邻居节点转发数据分组。 鲁棒性强,但网络负载重。 典型算法:DREAM Nhomakorabea
DREAM
DREAM:Distance Routing Effect Algorithm for Mobility,移动距离效应路由算法:
– 基于LS的路由协议:会因路由中若干节点的失效、移动而
经常中断路由控制负担较大,带宽资源消耗过多。 – 层次化路由策略:
» 局部的先应式路由与全局的反应式路由的结合,以期达到提高数据 传输效率和网络可扩展性的目的。 » 需要维护端到端路由协议,对动态变化网络的适应能力有限。
地理路由概述
基于位置信息的路由协议(地理路由):
– 需要定位技术支持,节点通过定位技术获得自身、 邻居节点以及目标节点的地理位置信息。 – 节点利用这些地理位置信息,可以避免路由探测包 的盲目洪泛,从而进行有效的路由发现和路由维护 ,甚至可以基于无状态的分布式的非端到端的数据 转发。
地理路由概述
贪婪路由算法:
– 在整个数据传输中不需要建立端到端的基于全局链 路状态的路由,不需要存储路由信息表,也不需要 发送路由更新信息。
若DISTi <= DISTs+d (d为一给定的常数),I对请求分组进行处理,用 DISTi 替换DISTs并转发。随后的节点以相同的方法确定是否转发。 若DISTi > DISTs+d ,I丢弃该分组。
» 若I为目的节点,则发“路由应答”给S。
LAR协议评价
优点:
– 将路由查找限制在RZ中,在RZ之外的节点不受路由请求的干 扰,因此查找速度快,开销小,网络的扩展性能好。 – 只提出策略,不拘泥于某一种确定的协议,适用范围广。
高精度GPS定位算法改进与实现

高精度GPS定位算法改进与实现GPS(全球定位系统)是一种通过接收来自卫星的信号进行定位的技术。
在现代社会,GPS定位广泛应用于导航、地图、交通监控等领域。
然而,由于各种因素的影响,GPS定位存在一定的误差。
为了提高GPS定位系统的精度和准确性,许多研究人员持续努力改进GPS定位算法,并且取得了显著的成果。
在本文中,我们将介绍几种常见的高精度GPS定位算法的改进方法以及实现的步骤。
首先,差分GPS(Differential GPS)是一种用于提高GPS定位精度的常见技术。
差分GPS利用基准站的精确位置信息与接收机测量值之间的差异来纠正GPS接收机的误差。
基准站通过对GPS信号进行精确测量,并将测量结果与接收机的测量结果进行比较,计算得出差异值,然后传输给接收机进行误差校正。
这种方法可以显著提高GPS定位的精度,并广泛应用于实时定位和导航系统中。
其次,多路径效应是GPS定位中常见的一个误差源。
多路径效应是由于GPS信号在传播过程中经过建筑物、地形等物体的反射而产生的。
为了解决多路径效应带来的精度损失问题,研究人员提出了许多方法。
比如,使用信号处理技术对多路径反射信号进行滤波处理,排除错误的测量结果;利用反射信号与直射信号之间的差异,通过建立模型进行误差估计和校正。
这些方法旨在减少多路径反射对GPS定位的影响,提高定位精度。
另外,时钟偏移和卫星轨道误差也是影响GPS定位精度的重要因素。
为了解决这些问题,研究人员提出了时钟同步技术和卫星轨道校正方法。
时钟同步技术通过比较接收机和卫星之间的时间差异来补偿时钟偏移。
卫星轨道校正方法则通过对卫星运动模型的建立和卫星运行轨迹的测量来校正卫星轨道误差。
这些方法可以有效减少时钟偏移和轨道误差对GPS定位的影响,提高定位精度。
此外,还有一些增强GPS定位精度的方法可以应用于特定的环境和应用场景。
比如,使用地面站网络对GPS信号进行监测和校正,通过多站组合技术提高定位精度;利用惯性测量单元(IMU)与GPS定位技术相结合,实现高精度的惯性导航;利用卫星接收机的测距和测速能力,实现高动态条件下的高精度定位等。
车载Ad Hoc网络GPSR协议的改进

车载Ad Hoc网络GPSR协议的改进韩波;廖劲光;廖惜春【摘要】介绍了几种常见的车载自组织网络路由协议,改进了GPSR协议,通过建立网络模型分析比较,证明改进型的GPSR协议在路由复杂度以及能耗等方面优于原GPSR协议.【期刊名称】《五邑大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2009(023)001【总页数】6页(P63-68)【关键词】自组织通信网络;车辆通信;路由协议【作者】韩波;廖劲光;廖惜春【作者单位】五邑大学,信息学院,广东,江门,529020;五邑大学,信息学院,广东,江门,529020;五邑大学,信息学院,广东,江门,529020【正文语种】中文【中图分类】TP393车载Ad Hoc网络(VANET)[1,2]是专门为汽车间通信设计的自组织通信网络. 其设计目标是建立一个汽车间通信的平台,为司机和旅客提供方便,并提高交通安全. 由于车辆通信网络的节点处于高速运动,网络拓扑时刻在变化,需选择能适应周边环境多样性的Ad Hoc通信技术. 将Ad Hoc通信技术应用于车辆通信还可以避免传统的Ad Hoc所遇到的功耗问题. 此外,汽车内部有足够的空间安装收发模块等通信设备,由车载GPS所提供的地理位置信息能将Ad Hoc通信系统基于位置信息的路由策略的实现变得更为简洁. 但是,VANET的应用会对Ad Hoc技术提出一些更高的要求.本文将重点介绍VANET中的一种地理路由(Greedy Perineter State-Less Routing,GPSR)协议,并且针对该协议在数据转发模式上的缺陷,提出改进策略,以降低GPSR协议的路由复杂度和能量消耗,使GPSR 协议更加适合城市场景.VANET可以实现车辆间、车辆与路边节点间的多跳无线通信[3]. 道路上行驶的车辆,如安装了无线通信模块就可以和附近行驶的车辆实现通信,还可以借助安装在路边的通信基础设施实现和交通控制中心的通信. VANET道路通信示意图如图1所示. 由图1知,车A和B,B和C,C和D,C和E,E和F可直接通信,B不能直接与F通信,但可以通过C和E中转,E还可以通过路边通信设备与控制中心通信,或者接入Internet.基于自组织网络的VANET在单独组网时,不需要专门设立无线基站,当需要与交通控制中心通信时,可利用路边交通通信设施实现信息交换. 在不具备交通专用网络基础设施的情况下,仍然可以通过公用无线通信网络(如GPS、GPRS等)提供通信支撑,从而拓宽VANET的应用环境;自组织的组网方式快速灵活,高速行驶的车辆之间可以直接通信,数据传输时延小,适用于紧急情况下向附近的终端发送警告信息和辅助驾驶等与安全相关的信息;自组织组网不需要建立和维护基础设施的费用,所以通信成本和网络复杂度都比较小,便于车载通信系统的产业化. 作为末端子网接入现有网络时,子网内部的通信不经过基础设施,减轻了基础设施的业务载荷,使更多的终端能够连接到同一个基础设施上,提高了网络容量和效率. VANET交通信息的实时服务[4]是车载通信系统的主要特征. 实时服务要求通信系统要有极快的系统响应、极小的系统时延;因为车载终端是自由移动的,并且可能随时离开网络,所以网络的拓扑结构将随时变化,这对路由的稳定性、网络的吞吐量、传播时延等都有很大的影响.由于VANET拓扑的频繁变化、节点移动速度快,路由技术成为研究VANET的重点之一. 目前,在VANET中使用的路由协议大致可以分为3类:1)基于拓扑的路由(Topology-Based Routing, TBR)协议,根据是否持续维持一条源到目的节点的路径,采用先应(Proactive)式或反应(Reactive)式的方法建立路由.2)基于位置的路由(Position-Based Routing, PBR)协议[5]1666,它不需要路由表或存储路径,每个节点仅需要获知相邻节点和目的节点的位置信息来决定它的下一个节点,这类路由协议能更好地适应网络大小和拓扑结构的变化,因此在VANET中主要使用基于位置信息的路由协议.3)基于地图的路由(Map-Based Routing, MBR)协议,目前尚未有人提出具体的协议,然而从VANET的特点来看,应用于VANET的路由协议可以利用车辆的特性,例如车载GPS系统和电子地图. 未来VANET的路由协议的发展方向应该是位置与电子地图相结合的基于地图的路由协议.根据适用场合和包转发策略的不同,基于位置的VANET路由协议主要分为地理源路由(Geographic Source Routing,GSR)协议、基于GPSR的广播协议、RLS的路由协议、限制洪泛区域的Geocast路由协议和空间感知的包路由(Spatial Aware Routing, SAR)协议[6].2.2.1 GSR协议GSR协议应用于城市场景[7]. 它通过位置服务获取目的节点的位置信息之后,需要额外利用电子地图的信息计算出从本节点到目的节点的最佳路由,路由计算的算法选择Dijkstra最短路径算法,信息在节点间的传递仍使用贪婪转发. 为了增大路由策略的灵活性,中间节点在数据包到达后可以利用Dijkstra最短路径算法重新计算最佳路由,以降低路由复杂度. 节点通信半径大于500 m,它与传统的自组网路由协议DSR、AODV相比,具有较好的包传送率、低带宽利用率等,但没有考虑在2个连续的交叉点之间是否有足够的车辆来保持连通性.2.2.2 SAR协议基于PBR协议能够在密集的Ad Hoc网络中提高包传送率,但是在具有拓扑空洞的网络中,其路由性能将变得很差[2]43. 所谓拓扑空洞,指数据包到达某个节点时,该节点没有比自己离目的节点更近的相邻节点,因此,地理转发在这种情况下可能失败. 根据拓扑空洞存在的时间,分为临时拓扑空洞和永久拓扑空洞. 临时的拓扑空洞主要由于节点运动引起,存在时间相对较短,但是道路结构限制会导致永久拓扑空洞. 当一个节点遇到拓扑空洞时,必须采用一定的恢复策略来进一步的转发.但对于永久性拓扑空洞,该方法存在2个问题:1)由于地理转发的无状态特性,只要拓扑空洞存在,每一个数据包到达拓扑空洞都将利用恢复策略进行转发. 频繁地使用恢复策略将导致路由性能下降;2)平面图的方法严格要求无线传输范围相同,但在实际中由于障碍物和干扰使得该条件不能成立.针对路由空洞的障碍,提出一种SAR协议. 该协议采用了基于图的空间模型,模型图中的点是从地理信息系统的可用信息中提取出来的,代表道路网络中的一些重要参考点,模型图中的边表示参考点之间的连接. 通过编写一个地理数据文件(Geographic Data Files)语法分析器,可从空间模型图中提取道路的相关信息. 2.2.3 GPSR协议目前研究中出现较多的是GPSR协议[5]1666. 该协议中,节点在发送数据前不寻找路由,不保存路由表,移动节点直接根据位置信息(包括自己的、相邻节点的以及目的节点的位置信息)制定数据转发决策,数据分组中通常携带目的节点的地理位置信息. 网络中相邻节点间通过周期性广播分组获得其它节点的位置信息,源节点或中间节点根据这些位置信息,将数据分组传送给一个或多个距离目的节点更近的邻节点.GPSR协议在数据包的转发策略上有2种方式:贪婪转发和周围模式. 算法总是尽可能使用贪婪转发策略,除非到达局部极值点无法使用贪婪转发. 每个转发节点都只选择距离自己目的节点更近的节点作为下一跳节点,这个过程不断重复,直到到达目的节点.如图2所示,节点S的传输半径为R,假设S是源节点,D是目的节点,贪婪转发策略有:1)节点方向的最远转发(Most Forward Within R, MFR),即向传输范围内的距离目的节点方向最远的相邻节点传输. 在图2中,MFR策略下的下一跳节点为X. 2)节点方向的最近转发(Nearest Forward Within R, NFR),即向着目的节点方向的最靠近S的相邻节点为下一跳. 在NFR策略下,图2中的Y节点是下一跳转发节点.3)最接近源节点到目的节点的直线转发(Closest to the Straight Line, CSL),即选择源节点与目的节点直线上的离源节点最近的节点为下一跳节点,在CSL策略下,图2中的Z为下一跳节点.当以上3点都无法满足时,贪婪转发就会失败,如图3所示,节点A通过贪婪转发找不到下一跳节点,GPSR转入周围转发模式.周围模式下,GPSR采用右手准则确定下一跳节点,如图4所示. 采用右手准则,图4中节点转发顺序应该是A→B→C. 而在图3中,当节点A将数据包转发到节点B时,B不满足贪婪转发的条件,继续以周围模式选择下一跳X,节点X比节点A距离目的节点D近,因此节点X以贪婪模式转发,选择下一跳D,从而将数据包传送到目的节点D.GPSR协议在高速公路上有良好的性能,但是在城市环境中存在一些缺陷. 1)由于街道两边有很多建筑物,使本来在物理位置上通信的节点变得不能直接通信. 而GPSR协议的平面化方法仅根据节点的实际地理位置来简化的,因此可能造成网络的分离;2)在同一街道上,车辆的平面化将导致数据包不能发送到离它最远的相邻节点;3)由于节点运动,GPSR协议的周边模式可能形成路由环路.针对GPSR协议在城市道路环境中存在的缺陷,本文提出了一种改进型的GPSR 协议.在GPSR协议中,如果节点对发送的数据包进行侦听,同时在数据包的报头里增加该数据包从源节点到当前节点所经历的跳数,那么在数据包发送过程中,可以避免因应用右手准则而产生的冗余路径,使路由更加简洁、健壮. 如图5所示,源节点的相邻节点为和,目的节点为,在节点向它的相邻节点发送一个数据包后,如果稍后侦听到另一个相邻节点转发了相同的数据包,则可以得出:同时也为的相邻节点,并且距离比更近,因此与将直接建立路由连接. 执行这个简易的策略,只需要每个节点保存很少的被动状态信息,就可鉴别数据包是否为已转发过的数据.设数据包的当前模式表示为.mode,数据包到达之前经历的跳数计为.hop. 如果发送数据包到,则.next=. 如果曾经进入过周围模式,上一次进入周围模式所处的节点记为.L. 基于上述策略的GPSR改进协议,在按照GPSR协议的步骤传输完第一个数据包后,节点在接收到数据包之后运行下面的步骤:1)如果=,则.hop=0;否则.hop=.hop+1,.hop =.hop.2)如果不是,则传送到;否则,结束传送.3)如果侦听到节点(∈())传送相同的包,并且.hop>hop,则=.4)当相同连接的下一个包传到,重新计算它的.hop.在改进协议中,对于第一个数据包,节点先按照GPSR协议的步骤寻找路由. 设数据包标识为=<,,>(是保证路由不出现环路的标识). 针对一个特定的连接,在周围模式路由下,节点记录了数据包的下一跳路由,并记录了到达节点前数据包所经历的跳数. 节点如果过了一定时间后没有收到这个连接的下一包,就丢弃.next 和.hop. 在传送包之前,节点将.hop编码到的报头里. 改进GPSR协议算法流程图如图6所示.为了比较改进型GPSR协议与GPSR协议之间的性能,对两者的路由发现过程进行分析如图7所示,建立一个11个节点的VANET模型,节点A和节点K分别是源节点和目的节点,短虚线弧的半径就是A到K的距离,点虚线弧半径表示A的传输半径,两者交叉区域是空洞区域. 依据GPSR协议,当源节点A向目的节点K 传送一个数据包时,由于A没有比它自己更接近K的相邻节点,所以数据包进入周围模式,数据包将先后经过B、C、D、E和F,然后到达G;当数据包到达G 时,它所在的地理位置比A更接近K;在节点G,数据包转入贪婪模式,然后经过I、J最后到达节点K. 其路径如图8所示.改进型GPSR协议优化的路径如图9所示. 当第一个数据包按GPSR协议转发时,节点侦听信道信息,在它转发这个数据包后标识可能的路径. 结果A将侦听到该数据包在节点C,继而在节点F转发,因此它设定F为A.next. 节点B也将设定B.next到F,即节点A侦听到它发给节点B的数据包最终还是会发送到节点F,那么节点A就可以确定它直接将数据包发送到节点F是一条比由节点B转发更为简洁的路径,因此状态信息B.next将被丢弃. 同理,节点C会先设定节点E为C.next,然后丢弃该状态信息. 在节点I发送这个包后,节点F设定它的下一跳为I. 因此,从节点A开始,后续包将依次经过节点F、I、J,然后到达目的节点K.相对于GPSR协议,改进型GPSR协议做了如下改动:在数据包的报头里添加了该包的跳跃次数.hop;在周围模式下节点有3种状态(.hop,.next和.id).由上面的例子还可以看出,改进型GPSR协议有以下优点:1)减少了数据包的传输次数,从而降低了路由复杂度和能量消耗;2)改进型GPSR协议没有多余的环路.在VANET中,GPSR 是一种健壮的地理路由协议,但是当使用贪婪模式无法继续发送数据包时,协议将转入周围模式,采用右手准则发送数据包,右手准则虽然能使数据包继续向目的节点方向传送,但路由的冗余度增加. 本文研究了一种更有效的改进型GPSR协议,可以减少由GPSR协议发送路由的信息跳跃次数. 在出现空洞区域时,改进型GPSR协议转为周围模式,在发送第一个包后,路由协议依据该包报头记录的路径信息,可以迅速地找到一条更短的路由,因而保证后续数据包经过很少数目的跳跃而传输到目的节点,既降低了路由的复杂度,增强了路由的健壮性,又降低了路由的能量消耗.【相关文献】[1] 常促宇,向勇,史美林. 车载自组网的现状与发展[J]. 通信学报,2007, 28(11): 116-125.[2] 周克琴,彭玉旭. Ad Hoc网络在车辆间通信协议的应用研究[J]. 数据通信,2004(4): 42-45.[3] 孙熙,李夏苗. VANET在城市交通管理中的应用[J]. 陕西科技大学学报:自然科学版,2008, 26(2): 107-109.[4] 陈林星,曾曦,曹毅. 移动Ad Hoc网络:自组织分组无线网络技术[M]. 北京:电子工业出版社,2006.[5] 彭玉旭,张力军. 一种新的Ad Hoc网络中基于位置的路由协议[J]. 电子与信息学报,2006, 28(9): 1666-1669.[6] SUNDARESAN K, ANANTHARAMAN V, HSIEH H Y, et al. ATP:A reliable transport protocol for ad-hoc networks[C]// Proc of the ACM MobiAd Hoc. Annapolis: ACM Press, 2003: 64-75.[7] 张检保,廖惜春. Ad Hoc网络路由协议的研究与仿真分析[J]. 五邑大学学报:自然科学版,2007, 21(1): 61-65.。
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基于位置矢量的 GPSR 改进协议
吴பைடு நூலகம்晶 , 吴
*
怡
( 福建师范大学 光电与信息工程学院, 福州 350007 ) ( * 通信作者电子邮箱 wujing106052006272@ 126. com)
要: 为解决由车辆移动引起目的节点发 生 位置 移 动的相关 问题, 通 过 研究 位置 服 务 和 包 转 发 策略 来详细 分 在高速公路场景下, 提出了基于 位置矢 量 计 算和 数据 包 冗 余 处 理的 多 点 转 析贪婪周边无状态无线路由( GPSR) 协议, 发改进策略。仿真实验结果表明, 该协议能有效地减小路由开销, 提高数据分组投递率。 ; ; 关键词: 车载自组织网络 贪婪周边无状态无线路由协议 位置矢量; 数据包冗余; 网络仿真器 2 中图分类号: TP393. 04 文献标志码: A
[1 ]
。因此, 路由协议
1
基于位置路由协议分析
基于位置的路由协议包括两方面内容: 1 ) 位置服务[5] 。用以获取自身节点、 邻居节点和目的节
而其中基于位置的路由 在很大程度上决定了 VANET 的性能, 协议对频繁变化的 VANET 最具适应性。 GPS ) 定位 随着全球定位系统( Global Positioning System, 技术的发展, 传感器节点可以方便地获得本身 、 邻节点及目的 节点的地理位置信息; 车辆自身的能量供应也避免了无线传 感器网络中单点能源耗尽造成的网络寿命短的问题, 这都为 基于位置路由协议的应用创造了条件 。 由 Karp 等提出的贪 婪周边无 状 态 无 线 路 由 ( Greedy Perimeter Stateless Routing, GPSR) [2] 协议, 是一种典型的基于位置的路由协议, 协议中网 络节点均可获取自身地理位置并被统一编址 。节点使用贪婪 法则, 向距离目的节点最近的邻节点转发数据, 当数据分组到 达没有比当前节点更接近目的节点的区域即所谓的局部最优 问题时切 换 为 边 界 转 发 状 态, 运 用 相 对 邻 节 点 图 ( Relative Neighborhood Graph, RNG ) [3] 和 加 百 利 图 ( Gabriel Graph,
摘
Improved GPSR protocol based on position vectors
WU Jing , WU Yi
( College of Photonic and Electronic Engineering, Fujian Normal University, Fuzhou Fujian 350007 , China)
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Abstract: To solve the related problems of destination node s translocation caused by car s movements, the paper analyzed Greedy Perimeter Stateless Routing ( GPSR) for wireless networks by doing some research on locationbased services and packets forwarding strategies at length. Then it put forward an improved protocol based on position vectors computing and packets redundancy processing which extends to multinode forwarding in the scene of expressway. Simulation experimental results indicate that this protocol can reduce routing cost and increase packet delivery ratios efficiently. Key words: Vehicular Ad Hoc Network ( VANET) ; Greedy Perimeter Stateless Routing ( GPSR) protocol; position vector; packets redundancy; Network Simulator version 2 ( NS2)
Journal of Computer Applications 计算机应用,2012,32( S2) : 65 - 67,72 文章编号: 1001 - 9081 ( 2012 ) S2 - 0065 - 03
ISSN 1001-9081 CODEN JYIIDU
2012-12-31 http: / / www. joca. cn
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引言
车载自组织网络( Vehicular Ad Hoc Network,VANET ) 是
GG) [4] 构造平面图, 再利用右手法则向周边转发来解决局部 “空洞” 问题, 很多研究给出了相应的解决方 最优问题。针对 案, 如自适应的空洞处理算法 、 绕洞算法、 提前预知优化路径 方法。此外针对 GPSR 在数据转发模式上的缺陷, 采用降低 GPSR 协议的路由复杂度和能量消耗的方法实现了以城市场 景为例的特定场景下的运用 。本文则针对目的节点定位不准 确的问题, 通过位置矢量分析确定目的节点的运动方向, 以缩 小对目的节点的预测区域, 并增加数据包冗余处理, 从而减小 提高协议性能。 路由开销,
由配备有无线网络接口设备的车辆形成的一种最具前景的移 MANET) , 动自组织网络( Mobile Ad Hoc Network, 它创造性地 将自组网技术应用于车辆间通信, 使司机能够在超视距的范围 内获得其他车辆的状况信息( 如车速、 方向、 位置等) 和实时路 强调多跳、 自组织、 况信息。它是一种无线分布式结构的网络, 无中心的概念, 且拓扑随着车辆高速移动而动态快速变化, 路 径寿命短。以节点覆盖半径为 250 m, 平均速度为 100 km / h 的 道路为例, 链路存在 15 s 的概率仅为 57%