自组织车联网中GPSR路由协议的研究进展

由于贪婪周边无状态路由(GPSR)对于拓扑结构频繁变化的自组织车联网(VANETs)具有最适性,为此,针对GPSR提出了许多改进协议。首先对VANETs网络层路由协议进行分类比较,然后分析和总结近年来基于位置路由协议的核心路由机制和优缺点,重点分析典型的基于位置的路由协议GPSR在城市场景中存在的问题。最后,提出了GPSR未来可能的研究策略和发展方向。     

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。     

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。     

基于车辆自组织网络的交通态势检测方法

随着汽车保有量的迅速增加,城市道路交通拥堵变得尤为严重,精确地检测交通态势可以帮助缓解交通问题。为此,提出一种基于车辆自组织网络（vehicular Ad hoc networks,VANETs）的交通态势检测方法---TraSD-VANET（traffic situation detection method based on VANETs）。在该方法中,车辆自动聚簇,然后主动向簇头汇报当前自身的位置和速度信息;簇头根据收到的信息计算簇内的车辆密度和路面上的加权平均速度,之后基于模糊逻辑判断簇内的交通态势。仿真结果表明,在四种车辆场景下,TraSD-VANET检测准确程度比协作检测方法 CoTEC （cooperative traffic congestion detection）平均高16％。该方法在道路交通态势检测中有重要的应用价值。     

OMS: Opportunistic mules for short latency data collection in smart cities

In smart city scenarios, data collected by sensors are required to be conveyed to central controllers for processing. Thus, efficient data collection mechanisms considering the urban environment characteristics should take place. To that end, the data mules approach is proved to be efficient. However, being applied to urban environment leads to high data delivery latency due to the characteristics of this environment. Motivated by the need to reduce the collection latency of such an approach, we propose to provide each road segment with a data mule to create a process of distributed data collection. Our scheme leverages opportunistic inter‐vehicular communications for assigning the mule role to adequate vehicles. The simulation in realistic mobility settings reveals that our scheme can provide more than 80% of the area of interest with data mules in less than 1 minute. In addition, the data collection latency can be reduced from 24 hours to few minutes.     

车联网中V2I通信路由的研究

节点移动和无线链路的衰落导致车联网 (Vehicular Ad Hoc Networks,VANETs)拓扑的快速变化。传统的路由通常依据移动参数(如位置、速度和方向)计算链路稳定性,而忽视信号的多径衰落,其降低了网络性能的。为此,提出面向Nakagmai衰落信道的车与路边设施通信 (Vehicles-to Roadside Infrastructure, V2I)通信路由(Nakagmai Fading Channel-based V2I Communication Routing, FCCR)。FCCR路由引用有效链路寿命作为新的路由指标,其考虑了移动参数和多径衰落信道统计值对链路稳定性的影响,目的在于使车辆能够选择具有最稳定、最小衰落连通路边设施(Road Side Units, RSUs)的路由。实验数据表明,提出的FCCR路由算法提高了吞吐量,并降低了开销     

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。     

面向高速场景的基于路径连通概率路由协议

有效地传输数据是提高车联网VANETs(Vehicular Ad Hoc Networks,)应用性能的关键.而动态的拓扑结构,给VANETs的数据传输提出了挑战.为此,提出基于路径连通概率的车联网路由算法CPR(Connected Probability-Based Routing).首先,依据高速公路场景,建立一维车辆移动模型,然后再计算链路的连通概率,最后,计算路径的连通概率,并选择连通概率最高的路径传输数据.仿真结果表明,提出的CPB算法能够有效地提高数据包传递率、端到端传输时延以及吞吐量性能.     

An efficient voting based decentralized revocation protocol for vehicular ad hoc networks

Vehicular Ad-hoc NETworks (VANETs) enable cooperative behaviors in vehicular environments and are seen as an integral component of Intelligent Transportation Systems (ITSs). The security of VANETs is crucial for their successful deployment and widespread adoption. A critical aspect of preserving the security and privacy of VANETs is the efficient revocation of the ability of misbehaving or malicious vehicles to participate in the network. This is usually achieved by revoking the validity of the digital certificates of the offending nodes and by maintaining and distributing an accurate Certificate Revocation List (CRL). The immediate revocation of misbehaving vehicles is of prime importance for the safety of other vehicles and users. In this paper, we present a decentralized revocation approach based on Shamir’s secret sharing to revoke misbehaving vehicles with very low delays. Besides enhancing VANETs’ security, our proposed protocol limits the size of the revocation list to the number of the revoked vehicles. Consequently, the authentication process is more efficient, and the communication overhead is reduced. We experimentally evaluate our protocol to demonstrate that it provides a reliable solution to the scalability, efficiency and security of VANETs.     

面向高速公路环境的VANETs中V2V链路时延的动态预测

考虑到现有移动自组网络（MANETs）和车载自组网络（VANETs）链路时延理论分析方法太复杂,不适合动态预测实际VANETs中两车链路时延,提出了动态预测链路时延（DPLD）的数学模型,该模型考虑了两车相对速度分布、距离变化和交通流密度变化因素对两车之间链路时延的影响,能够预测预期要发生的两车的链路时延。该模型的实现取决于相对速度分布的估计方法、基于指数移动平均（EMA）的数据预先处理以及通过处理速度的变化解决交通密度对链路时延的影响。仿真结果表明此DPLD模型在预测高速公路上两车链路时延上具有很高的准确性。