城市车联网V2V链路时延动态预测

链路时延是决定车联网(vehicular ad hoc networks, VANETs)许多网络性能的重要标准.现存的VANETs基于节点移动性解决链路时延的问题,但是都没有预测的功能,不适合实际VANETs中动态预测车-车(vehicle to vehicle, V2V)链路时延.提出动态预测任意2车链路时延的数学模型DPLD,考虑2车相对速度分布、相对距离变化、交通密度和城市场景中交通灯因素对2车之间链路时延的影响,因为这些因素在链路连接过程中是变化的.通过考虑相对速度的分布,模型能够实时地调整原则自适应车速变化.通过自动调整2车之间相对距离计算方法,DPLD模型能够自适应2车间相对距离的变化.因此该模型能够有效地预测预期要发生的2车之间的链路时延.这个模型实现取决于相对速度分布参数的估计方法、指数移动平均法对车速异常处理以及交通灯对链路时延影响的概率建模并且详细给出2车遇到不同交通灯的具体链路时延预测方法.仿真结果表明:DPLD模型预测的城市环境的2车之间链路时延准确性很高.     

基于路径上报的车联网轨迹隐私保护

车载自组织网络(vehicular ad hoc networks, VANETs)(也称车联网)数据收集与应用为智能交通、城市规划、降低车辆污染等问题提供有效的技术和数据保障. 在车联网数据收集中通常需要车载用户上报连续路段位置信息,这给车载用户个人轨迹隐私带来严重的威胁. 然而现有用户轨迹保护算法主要基于单点位置保护,不能有效保护基于路径上报的用户轨迹隐私.针对车联网中用户移动轨迹易泄露问题,提出一种基于路径隐私保护的位置信息上报方案. 该方案给出用户轨迹隐私保护定义和路径隐私限制下的问题模型,同时证明了该问题是NP-hard问题. 此外,还给出该问题的具体近似算法的实现. 仿真实验结果表明：提出的算法具有良好的车载用户隐私保护功能和数据收集覆盖性能.     

一种基于可靠最远转发的车载网广播协议

许多车载自组网应用依赖于可靠高效的广播,但车载自组网节点高速移动,网络连通性随场景和时间动态变化的特性给广播协议的设计带来巨大挑战。为了应对这种挑战,该文在分析和验证简单最远转发机制具有低可靠性的同时,提出一种基于广播方向的可靠最远转发策略,并结合捎带确认机制设计了一种新的自组网多跳广播协议。与简单最远转发相比,可靠最远转发能明显降低转发节点失效的概率,提高消息单跳传播的可靠性;捎带确认机制使得协议能够适应网络连通性较差的场景,提升了消息全网传播的可靠性。仿真结果表明,提出的协议能在各种场景中实现高可靠性、低冗余的广播。     

社会感知多副本车载自组织网络机会路由协议

为提高车载自组织网络(vehicular Ad hoc networks, VANETs)中消息投递的效率, 提出了一种社会感知多副本车载自组织网络机会路由协议(SAMOR)。协议结合了车载自组织网络中节点的社会性特点和多副本路由方案的优势, 采用携带—存储—转发的机会路由方式进行消息投递。利用节点间的相遇历史区分社区节点和全局节点, 并使用所提出的节点社区中心性和网络中心性的度量方法, 得到了节点的效用。在路由过程的扩散阶段, 节点间按效用分配副本, 在转发阶段, 副本继续向效用高的节点转发。仿真结果表明, SAMOR实现了较高的消息投递成功率和较低的延迟。     

Efficient and Secure Authentication Scheme with Conditional Privacy-Preserving for VANETs

The goal of authentication scheme for Vehicular ad hoc networks (VANETs) is to ensure reliability and integrity of message.Due to the timeliness of traffic-related messages and the highly dynamic nature of VANETs,it still is a challenge to solve the three key issues simultaneously,i.e.security,efficiency and conditional privacy-preserving,on the design of authentication scheme for VANETs.To address this challenge,an efficient Conditional privacy-preserving authentication (CPPA) scheme is proposed in this paper.Compared with the most recent proposed CPPA schemes,our proposed scheme markedly decreases the computation costs of the message-signing phase and the message verification phase,while satisfies all security requirements of VANETs and provides conditional privacy-preserving.     

基于VANET叫车系统的路由算法研究

结合成熟的车载自组网技术和泛在的智能手持终端设备,提出一种去中心的动态叫车系统。乘客可以通过该系统随时发布叫车请求,并由车载自组网完成该请求的路由及车辆的匹配。同时,系统还提供了拼车功能,私家车也可通过该功能搭载顺路乘客。针对信息传输特点,重点研究一种基于效用值转发的路由算法,它根据车辆匹配成功概率计算效用值,并采用基于二分法的有限副本扩散策略,有效地避免信息盲目转发、减少网络负担。实验仿真结果表明,该系统的叫车成功率优于传统系统,基于效用的有限副本路由在网络开销、时延等方面均优于传统的传染路由和效用路由。     

面向VANET的基于蚁群的移动感知区域优化路由

车联网节点高速移动、拓扑动态变化的特性给数据传输提出挑战。为此,充分利用车辆的移动模型、车辆速度和车辆密度等信息,提出了基于蚁群优化算法的移动感知区域VANET路由(Mobility Aware Zone based Ant Colony Optimization Routing for VANET,MAZACORNET)。MAZACORNET属于多路径的混合路由协议。该协议首先利用蚁群优化算法在节点间寻找多路径,用以辅助断裂链路的数据传输。同时,将网络分为多个区域。在区域内使用先应式路由方案寻找路由,而区域间利用局部信息,引用反应式路由方案去建立路由,从而降低了数据风暴以及拥塞率。仿真结果表明,MAZACORNET在车辆密集环境表现出良好性能。与其他路由方案相比,MAZACORNET具有较高的数据传输率和较低的传输时延。     

带协作式监视节点的安全VANETs路由算法

车载网VANETs(vehicular ad hoc networks)的路由协议中总是存在VANETs恶意节点试图破坏消息的正常传递。为此,对车载网无信标路由算法BRAVE(beacon-less routing algorithm for vehicular environments)进行改进,提出一种带协作式监视节点的安全路由算法S-BRAVE。在公钥基础设施PKI(public key infrastructure)的基础上,引用证书交互策略,对消息加载证书并传递过程中进行验证;在路由协议中设置协作式监视节点监视消息的传递,如消息不能传递到目的节点,该节点将担任传递消息的任务,同时调整BRAVE内消息格式使得S-BARVE能防御选择性转发攻击;将S-BRAVE与BRAVE协议在分组投递率、开销和端到端时延等性能方面进行对比。实验结果表明,S-BRAVE的分组投递率提升50%,考虑到开销和时延等方面,S-BARVE适用于大范围节点密集环境。