车载自组织网络中基于车辆密度的VRR协议：优化连通性和时延

车载自组织网络(Vehicle Ad-hoc Networks, VANET)作为一种新兴的无线通信技术，在智能交通系统中发挥着关键作用，尤其是在车辆间信息交换、安全驾驶辅助等方面。本研究关注的是如何提高车载网络的性能，特别针对车辆密度快速变化对网络稳定性及通信质量的影响。传统的固定传输范围路由(Fixed Transmission Range Routing, FRR)协议可能无法适应这种动态环境，因为它假设传输范围是固定的，不随网络中的车辆密度变化而调整。 为解决这个问题，本文提出了基于车辆密度的可变传输范围路由(Vehicle Density-based Variable Transmission Range Routing, VRR)协议。VRR的核心思想是让网络中的节点根据当前道路上的车辆密度动态调整其信息的最大传输距离。当车辆密度增加时，传输范围扩大，以便覆盖更多的节点；反之，当车辆稀疏时，传输范围减小以减少冗余通信，从而降低时延并提高连通性。 作者基于齐次泊松点过程模型进行了理论建模，通过数学推导得出了传输半径随车辆密度变化的条件，这为协议的实施提供了理论支持。通过理论分析，还得到了关于平均时延的数学计算公式，这是评估协议效率的重要指标。 通过仿真比较，VRR协议与FRR协议在不同车辆密度条件下进行了性能评估。实验结果显示，VRR协议在保证高连通性的前提下，能够有效地适应车辆密度变化，使得信息从源节点迅速传输到目的节点，从而显著提高了网络的整体性能。这对于实时通信需求高的应用场景，如紧急警告系统和车队管理，具有重要的实际意义。 本文的研究工作不仅提升了车载自组织网络的路由策略，也为未来设计更加智能、自适应的移动网络协议提供了有价值的参考。车载网络的优化对于提升道路交通的安全性和效率至关重要，而VRR协议的提出，正是朝着这个目标迈出的重要一步。