车载自组网中基于备用副本回退机制的路由优化算法

针对车载自组网在不良道路环境中通信质量不佳的问题,提出一种路由优化算法。借助车载全球定位系统和电子地图设备获取车辆的速度、移动方向及车辆间的相对位置等信息,计算并选取理论上最可靠的通信路径进行消息传递。当消息传递因外界地形环境阻碍无法顺利进行时,利用备用副本回退机制避开通信障碍区,提高通信可靠性。仿真结果表明,与无线自组网按需平面距离矢量路由协议相比,该算法在数据包投递率、链路断开次数、路由发现频率等方面性能较优,并且能保证车载自组网的通信质量。     

基于引力和斥力的停车位发现算法

停车难是各大城市亟需解决的热点问题,而目前对停车位算法的研究都在理想模型下进行,对实际场景中存在的很多重要问题没有加以考虑。对停车位发现问题中车辆位置信息不完全的模型进行研究,改进了基于引力的停车位发现算法。通过定义停车位引力因子[Gg]实现对停车位的动态分级,同时定义了车间斥力、引力因子[Gr]解决车间竞争问题,提出了一种基于引力和斥力的停车位发现算法R&GPA。仿真结果表明该算法在车辆位置信息不完全模型中相比其他算法缩短了个体车辆停车位搜寻时间,提高了系统的整体效益。     

多接口车载自组织网络频谱分配算法研究

如何提升链路的并行传输能力是车载自组网面临的重要问题.如果在车辆上装配多个无线接口,并且分别调制到不同的正交信道可以有效增强链路的并行传输能力,从而提升网络吞吐率.针对拓扑变化对多接口车载自组网动态频谱分配带来的影响,提出了一种多接口车载自组网动态频谱分配算法.算法根据车辆的运动速度进行分簇,然后在簇头间通信中采用离线频谱分配策略,从而避免了网络的拓扑变化对频谱分配造成的影响.而簇内车辆具有相同的运动速度,所以具有稳定的簇内拓扑结构,有利于频谱分配算法的应用.仿真分析表明,提出的算法适用于多接口车载自组网,在动态拓扑环境下表现出了良好的性能.     

一种基于身份的车载自组网认证机制

针对车载自组网（VANET）的安全特性,采用基于身份的密码学算法、分布式秘密共享算法和XTR公钥密码体制,实现安全高效的车辆节点认证。在使用Lagrange插值公式实现分布式的系统主密钥的基础上,基于XTR体制中的迹运算实现安全的分布式节点密钥签发;简单讨论了XTR密码体制下基于身份的数字签名算法;同时,引入信誉值的概念来查找和剔除网络中的恶意节点。通过算法安全性和效率分析,该机制适用于分布式的车辆移动网络环境。     

基于多描述编码和距离的车载网DSR路由技术研究

研究了车载自组网中基于多描述编码技术和车载节点间通信距离的按需路由DSR技术.针对车载自组网络拓扑的动态变化、车辆高速运动、车辆运行方向及其速度不可预知等特点,基于Ad Hoc网络按需路由协议DSR,研究了一种能较好地应用于车载自组网路由技术.该技术采用多描述编码技术和车载节点剩余能量改进了DSR的路由发现和回复过程....     

基于区块链的车载自组网车与基础设施快速切换认证方案

针对车载自组网（VANET）中车辆通信面临的安全风险挑战以及车辆进入新的基础设施覆盖范围时需要进行复杂的身份重新认证问题,提出基于区块链的车载自组网V2I(Vehicle-to-Infrastructure)快速切换认证方案。该方案利用区块链去中心化、分布式和防篡改的特性,实现车辆认证信息的存储与查询;使用令牌机制,减少区块链查询次数,简化路边单元（RSU）切换认证阶段的认证过程,在后续的认证过程中只需检查令牌的有效性,实现了RSU的快速切换认证;采用了批量认证方法,能有效减少认证过程中的计算开销,提高消息认证效率;另外,可以实现对恶意车辆的追溯与撤销,并及时更新车辆的匿名身份,保证车辆的匿名性。相较于匿名批量认证方案、全聚合认证方案、无证书聚合签名方案、基于区块链的认证方案,所提方案在消息认证耗时上缩短了约51.1%、77.45%、77.56%和76.01%。实验结果表明,该方案能够有效降低车载自组网中的计算开销和通信开销。     

车载自组网链路接入协议对比分析

智能交通领域各种应用的发展对车载自组网链路接入协议提出了新的挑战,对目前车载自组网中的链路接入协议进行了分类,分析比较了现有协议所采用的基本信息和链路接入技术,指出了这些协议的不足.最后指出充分挖掘利用链路状态信息和位置信息以及改进分布式时间协调算法是未来车载自组网MAC协议研究的关键.     

基于车辆自组网络的分布式自主导航系统

针对交通拥堵和道路安全问题,在车载自组网路由协议改进和实现的基础上,提出一种基于车辆自组网络的分布式智能交通服务系统,实现邻域动态路况展示、突发交通事故预警和交通图片视频信息分发等自主交通导航服务。与传统后台计算动态交通服务实现方式相比,车辆自组网能较好地发挥其在车辆问直接交互交通、安全、娱乐等实时信息的优势。     

一种车载自组网中车辆轨迹推演算法

传统方法对车辆行驶路径的确定主要是通过GPS信息,借助GIS的电子地图,定位当前车辆所在的位置,但是确定不了车辆在行驶过程中的具体轨迹.该算法在车载自组网平台上,不利用GPS信息,利用车辆DR定位原理提出一种车载自组网中车辆轨迹推演算法,仅利用车联网基站的位置信息、基站车辆的感应时间点、速度和感应距离,计算出每个感应点对应的经纬度,利用这些经纬度点对车辆的行驶轨迹进行推演.通过仿真实验,结果表明算法的可行性高.     

基于无证书代理重签名的车载自组网消息认证方案

基于代理重签名和无证书公钥密码体制,提出了一个安全的车载自组网消息认证方案。认证中心利用代理重签名技术,可转换车载单元对消息的签名为路边单元的签名,从而降低了根据签名识别车辆身份的风险,实现通信消息的匿名性。采用无证书公钥密码体制将各实体的私钥分为两部分,有效解决了车载自组网中的证书管理与密钥托管问题。如果车辆发布虚假消息,认证中心能准确追溯到车辆的真实身份,并召回违法车辆。与Huang方案相比,新方案具有较高的安全性和较低的通信开销。     

车载自组网中可撤销的聚合签名认证方案

为解决车载自组网(VANET)面临的通信安全和隐私保护方面的问题,提出了一种车载自组网中可撤销的聚合签名认证方案.该方案通过匿名认证保障用户隐私,通过使用防篡改设备和聚合签名技术提高认证效率.为实现车辆撤销,要求车辆使用路边单元发放的成员密钥生成签名,当车辆进入路边单元的通信范围时,路边单元实时审查车辆身份,拒绝为撤销...     

基于分布式架构的停车位分配算法

为了方便车主寻找车位,优化城市停车位资源,缓解高峰时段泊车位紧张问题,提出了基于分布式架构的泊车分配算法。通过用户终端收集包含当前位置坐标信息与目的地坐标信息的用户泊车请求,根据目的地临近泊车位的可用状态,将路径规划返回给用户终端。与传统算法相比,分布式泊车算法具有更高的抗压能力与全局搜索能力,能够确保泊车信息的实时性与有效性,以减少停车位紧张和车位失效等状况。仿真结果表明:算法可在高需求量、高需求比场景下更快速、更准确地找到占优解集,且更符合实际情况,具有一定的应用价值。     

基于车载自组网通信终端和运动信息的容忍时延网络分簇路由算法

针对复杂战场环境下用户终端间缺少稳定的端到端通信路径的问题,提出一种基于车载自组网（VANET）通信终端和运动信息的容忍时延网络（DTN）分簇路由算法——CVCTM。首先,完成了基于簇头选举的分簇算法研究;然后,根据跳数、转发方式和地理位置信息开展了簇内源车辆路由选择算法研究;其次,通过引入等待时间、重发次数阈值和下游簇头,实现了异簇间源车辆路由选择;最后,通过车载自组网的通信终端选择与上级指挥所通信的最佳方式。ONE仿真的实验结果表明,CVCTM与无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV）相比,消息投递率增加了近5%,网络开销减少了近10%,簇结构重组次数减少了近25%;与基于传统分簇路由（CBRP）算法和动态源路由（DSR）协议相比,消息投递率增加了近10%,网络开销减少了近25%,簇结构重组次数减少了近40%。CVCTM能够有效减少网络开销和簇结构重组次数,同时增加消息投递率。     

一种适用于车载自组网的无证书签名方案

车载自组网通过车辆与路边基础设施共享交通信息,从而提供各类安全服务,改善了人们的出行体验.但是,车载自组网中的通信安全和车辆的隐私保护等问题亟待解决.针对这些问题,首先,证明Thumbur等人的方案无法抵抗公钥替换攻击.其次,基于零信任架构提出一种适用于车载自组网的无证书签名方案,该方案中的可信中心与车辆通过公共信道协...     

车载自组网动态频谱分配技术研究进展

为了提高车载自组网的性能和频谱利用率,多接口动态频谱分配技术成为车载自组网的研究热点。介绍了车载自组网动态频谱分配算法的关键设计基础,对多接口多信道网络技术的发展现状进行了分类阐述,对车载自组网动态频谱分配技术的研究进行了展望。     

无线传感网二级分簇线形路由协议研究

针对无线传感网自组网拓扑结构中节点能量消耗大、能耗不均衡的缺点,构建了分布式的二级分簇线形拓扑结构。协议改进了随机放置节点的自组网方式。灌溉子网根据剩余能量的大小确定二级簇首,未承担二级簇首的簇内节点等概率竞争,灌溉子网中未承担二级簇首的簇内节点等概率竞争,并根据剩余能量的大小确定二级簇首;簇内采用单跳的通信方式,簇间采用单跳与多跳相结合的通信方式。仿真试验结果表明,分布式的二级分簇线形协议在节点生存时间和数据包发送成功率方面明显优于自组网方式。     

车载自组网中可追踪可撤销的多授权中心属性基加密方案

保障消息传输的机密性是对车载自组网（VANET）中通信的基本安全需求。在使用对称群组密钥加密消息的模式下,系统管理者难以追踪内部攻击者,因此,提出了基于属性的车载自组网加密方案。该方案能实现对恶意车辆的追踪和撤销,并能细粒度地划分车辆的访问权限;与此同时,该方案允许多个授权中心彼此独立地分发属性及其对应密钥,防止被妥协的授权中心伪造其他授权中心负责管理的属性密钥,从而保障了多机构间通信协作的高度安全性。该方案在q-DPBDHE2假设下被证明具有不可区分性;而且与同类方案进行加解密开销对比的实验结果表明,当涉及的属性个数为10时,该方案的解密开销为459.541 ms,说明该方案适用于车载自组网中的通信加密。     

一种应用于城市环境中的车载自组网广播算法

针对城市环境中车载自组网信息发送面临的问题,本文提出一种可靠的车载自组网广播算法。首先,结合节点间的位置信息与移动方向将节点分类,基于距离机制选择中继节点,实现多跳广播;在十字路口处,为解决消息在各个路口进行广播,结合道路拓扑,将节点分为前向节点与后向节点两类;最后,针对车辆密度稀疏状况而出现通信空洞的问题,采用携带转发策略解决,节点主动探测空洞的发生,并验证消息发送方向上有节点进入通信范围,再次进行消息广播。仿真实验表明,算法在数据包延时、数据包成功发送率以及发送单一数据包平均负荷等方面具有较好的性能。     

车载自组网单播路由协议对比分析

为了掌握车载自组网单播路由协议面临的主要问题,了解影响路由协议的重要因素,需要对主要的车载自组网单播路由协议的特征、工作模式和协议使用的路由信息进行定性分析;通过分析有代表性的单播路由协议,提出了车载环境中较为重要的5种有效信息;通过NS2仿真实验定量分析车载环境中有效信息所起的作用。同时分析了路口信号灯、车辆密度对AODV、GeocastEnhancedAODV和GPSR这3种典型协议的影响,并提出充分利用位置、道路信息和车辆行驶特征是车载自组网单播路由协议改进的方向。     

VANET中利用分布式TDMA空闲时隙的协作中继方法

车载自组网中的分布式时分多址(TDMA)协议的主要缺陷是未能充分利用无线信道资源,如节点空闲时隙问题。针对车载自组网无中心节点且网络拓扑结构快速变化的特点,提出一种协作中继分布式TDMA方法(CR-DTDMA),以便利用节点空闲时隙协作中继转发数据。CR-DTDMA实现一种网络握手协议来确定协作中继节点,不依赖相关数据传输确认机制,而且网络握手协议的控制信息都采用消息搭载机制传递,不需要发送专门的控制包。分析与模拟表明,CR-DTDMA提高了数据中继转发概率,降低了中继转发时延和丢包率。