效地集成运用于整 个交通运输管理辆移 动模型和车辆移动特征进行选择和拓扑和仿真场景的搭建的基础上，运用网络仿真软 件对第二章和第三章提出的三种接入方式进行综合的仿真和对结果简单的分析。第六 章得出本文的结论和对今后工作的展望。 本章小结 人们都认为智能交通系统是用来解决城市交通问题的个较为有效方法, 合理的利用智能运输系统可以提高交通运输系统的效率减少交通事故降低环境污 染。发展智能交通系统的思路使人们从传统的单靠修路限车的模式中走出来,尝试用 高新技术强化人车路之间的联系,来提高交通系统的效益。 本章首先对的概念应用背景及其各种应用进行较为详细的介绍和分析，最 后叙述了本文的研究内容和全文的组织结构。 第章车辆自组网 网络概述 网络概念 网络是种无中心的多跳的无线自组织的网络，又称为多跳网络 无基础设施网络或自组织 网络。整个网络没有个固定的基础设施，每个节点都 是可移动的，并且都能动态地保持与其它移动节点的联系。在这种网络中，由于每个 移动终端无线覆盖取值范围是有限的，两个无法直接进行通信的终端可以借助其它中 继节点进行转发。每个节点同时起到路由器的功能，它们能完成发现以及维持到 其它节点路由的功能。网络最早应用的领域是军事，但由于无线通信技术和 终端技术不断发展，网络在也在民用领域也得到了迅速的发展，如紧急救护 场合应用传感器网络应用和个人通信等。 在自组织网络中，当两个移动终端在彼此的通信覆盖范围之内，如图终端和终 端它们可以直接进行通信。但是他们的通信覆盖范围是有限的，分别用红色圆圈 标注，下同，但是如果两个相距较远的终端，如终端和终端要进行通信，则需 要通过它们之间的移动终端的进行转发才能实现终端和终端的通信。因此在 网络中，每个终端同时还是个路由器，负责寻找路由转发报文等工作。在 网络中，由于终端的通信范围是有限的，所以路由大多都是由多跳组成的， 数据通过多个终端的转发才能到达目的终端。因而网络有时也被称为多跳无 线网络。网络的结构如下 简单的网络通信 网络还可以看作是移动通信网络和计算机网络的交叉网络。在网 络中，并没有使用传统的电路交换机制，而使用的是分组交换机制。但通信的终端 般是便携式计算机，等移动终端设备。网络又不同于目前因特网环境中的 移动网络，在移动口中，移动主机是可以通过固定设施和有线网络无线网络 和拨号线路等方式接入，但中只存在无线接入方式。并且在移动网络中， 移动终端通过相邻的基站或者接入点等有线设施的支撑才能实现通信，在和 之间均视为有线网络的连接，仍然使用些传统路由协议。而在 网络中，是没有这些设施支撑的。并且在移动网络中移动终端不具各路由器的功 能，而只是个普通的通信节点。当移动终端从个小区移动到另个小区时，并不 会改变整体网络拓扑结构，而网络中拓扑结构的改变是随着移动终端的移动 而改变的。 网络特点 网络是种新兴的特殊的移动无线网络。该网络中所有终端的地位 均等，不需要任何的中心控制节点。网络中的节点不仅具有普通终端所有功能， 并且具有路由功能。与普通的固定的网络和移动的网络相比之下，它具有以下 明显的特点 无中心 网络是没有严格的控制中心的。所有终端的地位均等，是个对等式 网络。节点是可以随时加入和离开网络。节点的故障不会影响整个网络的运行， 所以具有很强的抗毁性。 性 网络的布置是不依赖于任何现存的固定网络设施。节点是通过分层协议和分 布式算法来协调各自的行为的，节点开机后就可以自动地迅速地组建或加入 个的网络。 多跳路由 当个节点要与它覆盖范围之外的其他节点进行通信时，需要中继节点的多 跳转发。但是这种多跳转发和固定网络的多跳转发是不同的，它的多跳路由是 由普通的网络节点来完成的，而不是由固定网络中的路由设备完成的。 动态拓扑 网络是个拓扑快速动态变化的网络。其节点是可以随处移动的，也 可以随时加入和离开，这些都会致使网络的拓扑结构快速发生变化。 无线通信速率有限 由于网络中不存在有线基础设施，主机之间的通信都是通过无线来 完成。所以它提供的网络带宽比有线信道要低很多。此外，无线信道中可能会 遇到碰撞衰减干扰等多种因素。移动节点的实际通信速率会远小于理论值。 终端能源有限 网络中，终端般都是些移动设备，如便携计算机或掌上电 脑。由于主机可能处在不停的移动状态下，主机的能源主要由电池提供，因此 网络有能源有限的特点。 链路生存周期短 网络大多是用于临时通信的，所以它相对有线网络而言，其链路的生 存时间较短。 网络遇到问题 上述网络的特点也决定了在管理上，它比有线网络要复杂许多。因为网 络动态的拓扑变化很大，这就需要网络管理也是自动地动态配置管理。由于要考虑到 移动终端的本身限制，例如有限的能源生存周期较短的链路状态和有限的存储能力 等。所以，要把管理协议让整个网络来负荷，如果再考虑到其对不同环境的适用性等。 具体网络管理可能遇到以下几个问题 安全问题 网络中的各个移动终端之间采用的是无线连接，信道是完全暴露在外部环 境中的，所以比较容易受到外来的干扰和主动入侵，甚至会受到伪造身份拒绝服务 等攻击。而由于网络中节点低位均等，没有集中控制的设备。会使得系统加 密变得比较困难。 功率控制 由于网络的快速移动性，网络中的每个节点般都采用电池供电的方式， 这就需要对发射功率进行必要地控制，通过功率控制可以尽可能延长网络和链路的生 存寿命，避免传输层之间的丢失和碰撞。 可扩展性困境 个较大规模的网络可能含有很多的移动终端，所以在这种情况下，终 端之间必然会相互干扰，使得终端的容量有所下降，同时终端的吞吐量也会下降。 网络的可扩展性是个亟待解决避免不了的问题。目前，解决这问题的主要方 法有认知无线电智能天线和多用户检测等技术。 路由成本过高 随着网络规模的不断增大，信令开销也会急剧增大，在大规模的 网络中，路由开销会消耗大量的网络资源。 网络管理 车辆自组织网络的网络管理涉及面广，主要包括移动性管理，地址管理和服务管 理等，这就需要相应的机制来解决移动节点的定位和地址自动的配置等问题。 概述 的概念及结构 自组网是种无线的分布式结构，它强调的是多跳传输无中心自组织的概念。 把移动的自组织网络加入车载的背景下，就构成了车辆自组网，车辆自组网 ，简称，以移动中的车辆及交通设施为节点， 利用无线通讯技术，来形成移动的网络。加入这个网络的车辆，会成为个无线节点， 或是无线路由。它允许时速在定范围的的汽车，彼此连结，形成个大范围的网络。 当个车辆脱离了信号范围，离开网络，其他的车辆可以加入，彼此连结，建立起新 的移动的车辆自组网。这个系统可以被用来整合警察消防员等，让他们彼此进行通 讯。车辆自组网的思想是在有限的通信范围内的车辆可以相互感知各自的车速位置 等信息，并自动的连接从而建立起个移动的自组织网络。节点的单跳通信范围般 只有几百米，每个节点，不仅仅是个收发器，同时还还具有路由功能，采用多跳 的方式把信息转发给更远的目标车辆。 通信结构 的特点 编号 审定成绩 重庆邮电大学 毕业设计论文 设计论文题目智能交通系统移动性管理仿真研究 学院名称通信与信息工程学院 学生姓名葛先雷 专业电子信息工程 班级 学号 指导教师柴蓉 答辩组负责人 填表时间年月 重庆邮电大学教务处制 摘要 随着城市化进程的推进和汽车的迅速普及，交通运输问题日益严重，简单地依靠 统的增大道路建设量，提高路网容量等措施解决交通问题的方法已经无法满足日益增 长的现代城市交通的需要。在这种情况下，人们提出了智能交通系统的概念。 智能交通系统，简称是将先进的信息技术数 据通信传输技术电子传感技术电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运 用于整个交通运输管理体系，建立起的种在大范围内全方位发挥作用的，实时 准确高效的综合运输和管理系统。 作为智能交通领域最热门的研究方向之，车辆通信网络结合全球定位系统 电子传感技术和无线通信网络，如无线局域网网络蜂窝 网络等，可为处于高速运动中的车辆提供种高速率的数据接入网络，进而可为车辆 的安全驾驶交通管理数据通信计费管理旅游娱乐等提供解决方案。但由于车 辆通信网络的典型特性，如节点高速移动导致的网络拓扑变化频繁，节点时空上分布 差异导致的稀疏网络与密集网络问题，多种接入技术融合以及用户各类应用的不同 需求等，对网络移动性管理技术，特别是用户的切换管理等带来巨大挑战，因此 对智能交通中的移动性管理研究具有重要意义。本文将介绍等概念 以及在垂直切换的基础上实现智能交通系统的仿真，在考虑到各种网络的不同 的各自属性前提下，旨在为智能交通系统中快速移动的车辆尽量提供种高速率较为 可靠的网络接入。 关键词智能交通系统移动性管理网络仿真 , , , , , , , , , , , , , , , , , 第章绪论 本课题研究背景 交通堵塞是困扰当今国际交通领域的三大难题之，其中安全问题尤为严重。专 家的研究表明，通过智能交通技术提升了道路管理水平后，每年能减少的因交通 事故死亡的人数，且交通工具和道路的利用率的提升至超过，所以，各发达国 家纷纷投入大量的人力及物力，进行大规模的智能交通术研究和试验。 而近年来，道路交通问题很严重主要体现在以下几个方面道路拥挤严重运输 效率低下交通事故频发等。交通问题己成为各国大中城市共同面临的主要问题之。 由于环境资源等条件的限制，依靠传统地增大道