VANETs路由协议综述

随着车联网VANETs(Vehicular Ad hoc Networks)应用日益受到关注,研究者对VANETs路由协议进行了深入研究.为此,首先总结VANETs的特点及应用,再介绍了基于位置的、基于拓扑以及基于广播路由的概念,并着重分析和总结了近期路由协议的核心思想以及特点,此外,还从应用场景、前提条件、虚拟设备要求、电子地图需求、路由恢复策略以及转发模式六个方面对路由协议进行全面比较,最后,展望了VANETs路由技术的未来研究方向.     

一种基于连接性的VANETs地理机会路由协议

针对车载自组织网络(VANETs)中道路拓扑的限制和车辆的高速移动导致VANETs路由协议面临频繁的连接中断问题而效率低下的问题,综合考虑车辆行驶轨迹和该轨迹上的车流分布信息,动态地选择转发机会最大、预期时延最小的节点作为下一跳,提出了基于道路连接性的地理机会路由协议(CGOP)。仿真结果显示,相比GeOpps和GPSR,提出的CGOP具有更低的平均端到端时延,更高的分组投递率,在连接频繁中断的VANETs中具有良好的鲁棒性。     

基于车流密度的VANETs路由协议

在节点高速移动的车载自组织网络(VANETs)中,道路交通状况极大地影响着网络中的数据传输性能。在贪婪周边无状态路由(GPSR)协议的基础上加以改进,提出了基于车流密度的VANETs由协议。考虑了车流密度以及节点运动速度、方向等影响因素,设计车流密度的计算方法,利用新的转发策略替代GPSR的贪婪转发策略,能够选择车流密度较好的路径进行数据转发,避免因车流密度分布不均匀而产生的局部最大现象。同时能够对由于节点高速运动引起的链路中断进行预测,提出有效的修复机制,从而建立链路稳健的VANETs路由。采用Matlab仿真平台进行仿真实验,与已有的GPSR,GPCR协议进行比较分析。仿真结果表明:提出的路由协议相比于其它2种路由协议在时延和分组转发率方面得到显著改善,性能优越,非常适合在城市场景中。     

一种基于伪距离的VANETs的节点位置安全算法

由于VANETs的车辆的快速移动,基于地理位置的路由协议广泛应用于VANETs。车辆周期广播位置信息来建立路由,导致车辆的位置信息容易遭受泄露。为此,提出基于伪距离的位置隐私保护(false-based location pri-vacy protection,FLPP)路由协议。在FLPP中,通过转发节点到目标节点的伪距离而不是真实距离来建立路由,通过巧妙地设置节点的定时器来保护节点的位置信息,同时采用别名策略隐藏身份信息。仿真结果表明,FLPP具有较高的数据传输率以及位置隐私保护力度。     

一种基于GPSR协议的能量均衡路由

针对贪婪周边无状态路由(GPSR)协议存在的热点路由问题,提出了一种基于GPSR的能量均衡路由GPSR-EB。节点在路由选择过程中综合考虑邻居节点的能量水平和位置信息选择下一跳,从而使节点负载相对均衡,避免热点路由上节点的过早死亡和网络生存时间缩短。NS-2仿真结果表明:GPSR-EB在未影响数据包成功传递率的基础上实现了能量均衡,延长了网络生存时间。     

基于地理路由协议GPSR的研究和改进

分析了地理路由协议GPSR的特性,并针对GPSR协议在遇到空洞时,贪婪算法失效而出现的消耗过多能量的情况,提出了一种简易的能量改进策略,以减少由于GPSR协议中周围模式引起的过多的跳跃。基于这种策略,提出了一种改进的地理路由协议。在路由子集节点被动获得的局部网络信息的帮助下,此协议能裁减路由线路,以减少由GPSR的周围模式引起的很大一部分跳跃。     

基于演化图论的可靠的VANETs路由协议

车载网络（VANETs）属于移动无线网络的特例,具有鲜明的特性。传统无线网络的路由协议难以直接应用于VANETs。节点的高速移动,引起网络拓扑动态变化,导致VANETs的通信链路频繁断裂。高动态网络的链路可靠性问题引起广泛的关注。为此,针对高速公路VANETs的路由可靠性进行分析,对演化图论进行扩展,建立扩展后的演化图论模型（EEGM）,并利用EEGM获取VANETs拓扑的动态信息,从而预先获取可靠路由的信息。在此基础上,提出基于演化图论的可靠路由协议（EG-RAODV）。仿真结果表明,与同类的其他协议相比,提出的路由协议在分组传输率、端到端传输时延、路由请求消息率以及链路断裂数方面得到了提升。     

无人机自组网中基于邻节点筛选的GPSR协议

在无人机自组网中,针对贪婪周边无状态路由(GPSR)协议中邻节点位置不准确及数据转发效率低下的问题,提出一种基于邻节点筛选的GPSR(GPSR-NS)协议。GPSR-NS协议采用失效节点筛选机制,预测邻节点当前时刻的位置,剔除已失效的邻节点,降低失效节点的数据转发概率,同时利用空洞节点筛选机制,剔除下一跳可能成为空洞的邻节点,提前避免数据转发到空洞节点处,从而建立更加稳定可靠的通信网络。仿真结果表明,与GPSR协议和MP-GPSR协议相比,GPSR-NS协议的平均端到端时延和路由开销降低了56.79%、21.94%和50.67%、38.81%,网络吞吐量提高了147.86%、102.12%。     

城市车联网中基于路径权值的路由算法

有效的数据传输是车联网(vehicular Ad Hoc networks,VANETs)应用的基本要求,为此,针对VANETs城市场景,提出基于路径权值的路由算法PWRA(path weight based routing algorithm)。从可用路径中选择最可靠的路径,利用网关车辆辅助不同路段间的连通;利用路径连通寿命、平均邻居数以及路径跳数3个参数估计路径权值,选择权值最大的路径传输数据包。仿真结果表明,相比基于贪婪边界转发路由GPSR(greedy perimeter stateless routing)和按需距离矢量路由(Ad Hoc on demand distance vector routing,AODV),PWRA算法的数据包传输率、端到端传输时延性能得到了有效提高。     

一种城市场景下基于地理位置的跨层路由协议*

针对城市场景下车辆多、移动速度快、道路拓扑结构固定导致VANETs路由协议通信性能很大下降的问题,提出一种适用于城市场景的基于地理位置的跨层多跳路由协议（City Cross-layer Multi-hop Geography Routing,CCMGR）。该协议综合考虑车辆的移动信息和物理层、数据链路层的跨层信息作为数据转发的权值,提出节点选取算法和权重决策方法动态选择权值小的节点进行数据的转发。基于NS-3网络仿真表明,CCMGR路由协议在数据传输成功率和端到端平均延迟性能方面优于GPSR,DSDV,OLSR和DSR协议,适合城市VANETs。     

基于距离和概率的能量相关路由协议

由于传感器节点只携带能量十分有限的电池,如何最大化网络生命周期是传感器应用必须考虑的问题。提出一个新的能量相关路由算法,即基于概率和距离的能量相关协议EPDRP,该协议在选择下一跳时综合考虑节点位置信息和剩余能量这两个方面。使用NS2对GPSR和EPDRP协议进行了实验分析,结果表明EPDRP获得了更短的路径长度和更少的路由负载,可有效延长无线传感器网络的生命周期。     

改进的基于地理位置的可靠车载网络路由协议

提出了一种新的基于地理位置信息的车载网络路由协议——GDGP。GDGP是一种包转发机制,在进行包转发时将贪婪转发与方向转发相结合,通过两个独立的消息交互机制,更新各个节点上存储的目的节点的位置信息,以确保各个节点上记录的目的节点的位置信息的一致性,进而保证路由算法的可靠性。利用NS-2仿真平台,采取接近现实车辆运动情况的节点运动模式进行实验,和已有的GPSR路由协议进行比较。仿真结果表明,改进的路由协议在城市场景中有较好的性能。     

无线传感器网络GPSR协议的一种改进策略

针对GPSR 协议遇到路由空洞时,边界路由过程中出现的盲目绕路问题和三角路由问题,提出一种改进策略并基于这种策略设计了改进协议,解决了上述两个问题,减少了路由跳数,节省了节点能量。     

航空自组网贪婪地理路由协议研究

在全面总结航空自组网路由协议研究现状的基础上,针对大尺度、高动态的航空通信环境,仿真评估了贪婪地理路由协议GPSR的适用性。仿真结果表明,当飞行器低速运动时,GPSR协议能够较好地适应航空自组网环境,性能优于AODV协议,然而当飞行器运动速率增大后,GPSR协议性能下降,难以满足高动态航空通信的需求,必须对协议中周期性HELLO发送机制、贪婪转发策略等方面进行改进。     

关于VANETs路由协议的研究现状与进展

随着车载自组网络(VANETs)应用的不断深入,有关VANETs技术研究已成为众多学者关注的热点。由于VANETs节点的高速移动、不稳定的无线信道等显著特点,导致网络拓扑结构变化快、节点通信呈机会性、路径可用的持续时间短,因此,设计稳定可靠的消息路由方案成为VANETs应用的核心问题。阐述了路由协议研究的重要性,并对VANETs的各种路由协议的进行了比较,分析各自优缺点,同时将现有的VANETs路由协议根据其性质分为五类,并研究了每类协议的特点。最后分析了VANETs的未来研究方向。     

F-Ant: an effective routing protocol for ant colony optimization based on fuzzy logic in vehicular ad hoc networks

Vehicular ad hoc networks (VANETs) are a subset of mobile ad hoc networks that provide communication services between nearby vehicles and also between vehicles and roadside infrastructure. These networks improve road safety and accident prevention and provide entertainment for passengers of vehicles. Due to the characteristics of VANET such as self-organization, dynamic nature and fast-moving vehicles, routing in this network is a considerable challenge. Swarm intelligence algorithms (nature-inspired) such as ant colony optimization (ACO) have been proposed for developing routing protocols in VANETs. In this paper, we propose an enhanced framework for ACO protocol based on fuzzy logic for VANETs. To indicate the effectiveness and performance of our proposed protocol, the network simulator NS-2 is used for simulation. The simulation results demonstrate that our proposed protocol achieves high data packet delivery ratio and low end-to-end delay compared to traditional routing algorithms such as ACO and ad hoc on-demand distance vector (AODV).