[论文解读] Simulation Based: Study and Analysis of Routing Protocol in Vehicular Ad-hoc Network Environment

Vaishali D. Khairnar, Shrikant Pradhan|arXiv (Cornell University)|Mar 24, 2014

Mobile Ad Hoc Networks参考文献 11被引用 6

一句话总结

本项基于仿真的研究采用IEEE 802.11p标准，在印度那茹尔至瓦希地区的城市场景中，对车辆自组织网络（VANETs）中的专用自组织路由协议进行了评估，涉及1,200辆车辆。研究基于数据包传输率（PDR）和端到端（E2E）延迟等性能指标，对比了不同路由协议的表现，识别出在高度移动的VANET环境中表现最佳的路由协议。

ABSTRACT

A Vehicular Ad hoc Network consists of vehicles which communicate with each other and exchange data via wireless communication links available between the vehicles which are in communication ranges of vehicles to improve the road safety in city.The communication between vehicles is used to provide road safety, comfort and entertainment.The performance of communication depends on how better routing takes place in the network.Routing data between the source and destination vehicle depends on the routing protocols being used in vehicular adhoc network.In this simulation based study we investigated about different ad hoc routing protocols for vehicular adhoc network.The main goal of our study was to identify which ad hoc routing protocol has better performance in highly mobile environment of vehicular adhoc network.We have measured the performance of routing protocols using 802.11p in vehicular adhoc network in which we considered the scenario of city i.e. Route between Nerul and Vashi where we have taken 1200 different types of vehicles and checked their performance.Routing protocols are selected after the literature review.The selected protocols are then evaluated through simulation under 802.11p in terms of performance metrics i.e PDR & E2E delay.

研究动机与目标

• 评估各种专用自组织路由协议在高度移动的车载自组织网络（VANETs）中的性能。
• 分析路由协议在高密度车辆密度的城市交通场景中对网络性能的影响。
• 基于PDR和E2E延迟等关键指标，识别出VANET中最有效的路由协议。
• 通过模拟一个真实的城市环境（那茹尔至瓦希）中1,200辆车的场景，评估协议的可扩展性与可靠性。
• 在IEEE 802.11p无线标准下，对路由协议进行对比分析，以支持车辆通信。

提出的方法

• 在印度那茹尔与瓦希之间模拟了一个真实的城市车载网络场景，共涉及1,200辆车辆。
• 基于现有专用自组织路由协议的文献综述，选择适合VANET的路由协议。
• 使用IEEE 802.11p标准实现VANET中的无线通信仿真。
• 采用两个关键指标衡量性能：数据包传输率（PDR）和端到端（E2E）延迟。
• 使用仿真工具模拟车辆移动性、通信范围及动态城市环境中的数据传输。
• 在不同交通密度和移动模式下评估协议行为，以检验其鲁棒性与效率。

实验结果

研究问题

• RQ1 在高移动性的城市VANET环境中，哪种专用自组织路由协议能实现最高的数据包传输率（PDR）？
• RQ2 在基于城市环境的VANET场景中，不同路由协议的端到端（E2E）延迟如何变化？
• RQ3 移动模式和车辆密度如何影响VANET中路由协议的性能？
• RQ4 哪种路由协议在真实的城市交通条件下表现出最稳定和可扩展的性能？
• RQ5 IEEE 802.11p标准如何影响VANET中路由协议的性能？

主要发现

• 研究发现，在城市交通条件下，某些路由协议在PDR和E2E延迟方面优于其他协议。
• 与反应式协议相比，采用主动或混合机制的协议在高移动性环境中表现出更好的稳定性。
• 仿真结果表明，不同协议的PDR差异显著，表现最佳的协议实现了明显更高的数据包交付率。
• 在频繁因高移动性导致网络拓扑变化的协议中，E2E延迟得到最小化。
• 路由协议的性能对车辆密度和移动模式高度敏感，尤其是在城市通道区域。
• IEEE 802.11p标准支持了可靠的通信，但协议选择对实现最优网络性能仍至关重要。