基于车流信息的车载自组织网络路由协议*

车载自组织网络(VANET)具有高移动性和间歇连通性,而且拓扑变化频繁,特别是在事故或交通堵塞的时候,因此,采用了携带并转发的方式,即移动车辆携带数据直到遇见有可转发的车辆。与现有携带并转发的解决方法不同,本文采用分布式实时估计各路段延时的方法。基于对各路段延时的估计,车辆就能计算车低延时的路由路径,然后提出了分布式实时数据流统计辅助的路由协议(DRTAR)来转发数据。实验结果显示,提出的DRTAR协议性能优于其他算法。     

车载自组织网络路由技术的研究

针对于车载自组织网络车辆节点移动速度快,网络拓扑变化频繁的特点,与传统的自组织网络路由协议有很大的区别且面临的挑战更大,对车载网络路由协议进行研究,然后具体分析基于泛洪的、基于移动预测、基于路边基础设施、基于地理位置、基于概率的各类路由的协议的性能和特点,并分析比较其特性,最后提出理想的路由协议应该具有的特性并展望了未来的研究方向。     

车载自组织网络路由协议的仿真研究

本文简要介绍了车载自组织网络和移动自组织网络中两个典型的路由协议:表驱动路由协议DSDV和按需路由协议AODV;还介绍了一个实用的移动模型,使仿真实验更加接近现实。在Linux下使用网络仿真工具NS2对这两个典型协议进行仿真,并对仿真结果进行分析比较和性能评价,得出:AODV和DSDV协议都不太适用于车辆自组织网络,所以设计适合车辆网路的协议是急需解决的问题。     

车载自组织网络中基于停车骨干网络的数据传输

车载自组织网络(vehicular ad hoc networks,简称VANETs)具有网络间歇连通、节点高速移动及动态的网络拓扑结构等特性,如何有效地实现车辆间的数据传输,成为VANETs的重大挑战.现有研究工作基于历史交通流量或历史延迟预测路段当前交通状况的方法并不可靠.此外,要实现高效的数据路由传输,配置大量路边基础设施节点(deploying roadside unit,简称RSU)是一种可行方案,但通常需要额外开销.基于城市区域长时间拥有大量地上停放车辆这一事实,提出了基于停车骨干网络的数据传输策略PBBD(parking backbone based data delivery),不需要配置任何地面基础设施,而是把地面的停放车辆组成一个虚拟的停车覆盖网络,通过该停车覆盖网实现数据的传输.为此,首先,对于每一条道路,把路边和非路边停放车辆组成一个尽可能长的停车簇,并基于这些停车簇组织城市停车骨干网络.其次,设计基于停车覆盖网络的全新数据传输算法来实现车辆间的有效数据传输.基于真实城市地图和交通数据的模拟实验结果表明,与现有的几种数据传输算法相比,PBBD能够以较低的网络传输开销和较小的传输延迟获得较高的数据传输成功率.     

基于分组转发状况的车载自组织网络路由算法研究

路由协议算法是车载自组织网络的一个重要研究方向.目前多数车载自组织网络路由协议算法根据一些间接表征因素(如源到目的节点的最短距离、车流量密度等)来判断最优转发路径,但是这些表征因素还都停留在理论假设阶段,能否反应真实的路况、表示实事上最优的路径并无定论.提出一种基于分组转发状况的车载自组织网络路由协议算法,旨在根据分组...     

基于时延期望的车载自组织网络机会路由算法

针对车载自组织网络中,车辆随机运动的环境下源节点、目的节点均为运动中的车辆时数据传输效率低下的问题,提出了一种基于时延期望的机会路由算法.算法融合了概率论和统计学知识,综合考虑目的节点轨迹预测和数据时效性两方面需求,得到时延期望参数,以该参数作为整个数据传输过程中每一次数据转发中继节点选择标准,保证数据能够及时、有效地由移动中的源节点转发至移动中的目的节点.     

延迟评估的车载自组织网络数据传输协议

车载自组织网络(VANET)作为一种新的自组织网络,可以极大提高驾驶安全性和交通运输的效率。由于车辆行驶导致的快速拓扑变化,使得设计高效的数据传输协议在车载自组织网络研究中成为挑战。分析了车辆自组织网络的特征,在道路统计信息的基础上,依据不同车辆的行驶方向,提出了一种新的基于延迟评估的车载自组织网络数据传输协议(DEF)。模拟实验证明提出的协议比现有协议具有更低的平均传输延迟。     

基于任务分配模型的车载自组织网络路由算法

为保证车载自组织网络(VANET)消息转发效率,提出一种基于任务分配模型的路由算法。根据社会网络中节点特性划分社区,采用协商机制将紧急安全与非安全消息任务分配到不同社区,由社区再分配到节点,并建立奖惩机制提高消息任务分发效率。理论分析和仿真结果表明,与Simbet,Prophet和Spray and Wait路由算法相比,该算法具有较高的消息包投递率及较低的路由开销,并且能满足不同类别消息任务的服务质量需求。     

基于Rayleigh衰落模型下的车载自组织网络性能分析

研究基于Rayleigh衰落信道下的车载自组织网络性能,针对高速公路场景,分析了车辆与路侧单元上行通信的多个网络性能指标,这些网络性能指标有:中断概率、数据包出错概率、数据包平均丢失概率等.对这些网络性能指标进行了数值仿真,讨论了不同参数对其影响,考虑的参数有:竞争窗口大小、数据包大小、车辆数目、车速以及数据包到达率等...     

车载自组织网络中的数据传递

基于车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)的数据传递为 VANET 应用提供数据传输服务,是车辆主动安全、城市生活服务、应急救援等应用不可或缺的组成部分。然而,由于网络拓扑变化快、网络分区频繁、信道容量有限,VANET 数据传递面临诸多挑战。文章分析了 VANET 特点,指出了影响 VANET 数据传递的主要因素,进而综述了已有的 VANET 数据传递技术,包括数据传递的基本实现方法和提高数据传递能力的优化策略。     

基于802.11p的车联网传输协议研究述评

为了对基于802.11p的车联网传输协议研究中的关键问题进行有序评述,提出了一种车联网VANET网络体系结构参考模型.以分层模型为线索对车联网传输协议研究的关键问题及其研究进展进行了述评,包括移动性模型、路由算法、及拥塞控制3个方面.在分层模型的指导下指出了车联网传输协议研究的几个切入点,并作出了一定的深入分析,同时给出了相应的研究思路.该领域的突破性研究进展将有助于车联网网络技术走向实用,具有一定的理论意义及应用前景.     

自适应紧急消息广播协议在VANET中的应用

车联网VANET(vehicular ad hoc network)被认为是智能交通系统最有前景技术之一,能够提出不同的应用服务,其中安全预警是最为重要的应用.可靠、有效地广播紧急消息是实现安全预警的关键.为此,提出面向不同应用的自适应紧急消息广播DAEMB(different application-self-adaption emergency messages broadcasting)协议.DAEMB协议依据应用的不同特性,采用Reliable和Dissemination两种紧急消息传输模式,并利用非均匀化基于时间和距离的段(segment)策略选择转发节点.仿真结果表明,提出的DAEMB协议平均传输时延、吞时量和紧急消息传输成功率方面具有良好的性能.     

面向车辆状态信息广播的功率控制算法

针对车载自组织网（VANET）中节点以固定功率发送信息导致的信道资源无法优化分配的问题,以车辆周期发送的状态信息的广播为研究对象,提出一种可自适应于车流密度变化的VANET功率控制算法。该算法通过定义功率控制周期构建并更新直接邻居列表,根据直接邻居车辆的位置来调整发射功率,进而控制节点的广播信息覆盖范围,实现信道资源的优化分配以及节点路由性能的优化。仿真结果验证了所提出算法的有效性,表明该算法能够有效根据车辆密度自适应调整发射功率、降低信道占用率并提高直接邻居数据包投递率,从而保证安全信息的有效传输。     

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。     

车联网中基于K均值聚类的拥塞控制方法

针对十字路口下车辆密度过大时造成的车联网拥塞问题,提出基于K-means聚类的车联网拥塞控制方法。在IEEE802.11P协议模型的基础上,引入处理高并发数据的拥塞控制模块,利用网络层分簇时V2V相对距离值作为K-means聚类算法帧分类的相似度区分值,与VANET的网络标准参数建立拥塞控制方法 (KCC),避免同一类车辆节点交互不同步和高密度节点情况下网络拥塞概率过高等问题。仿真结果表明,KCC与CSMA/CA相比有较好的平均时延、平均吞吐量、丢包率、冲突概率等性能。     

基于SVM的VANET黑洞攻击检测方法

车载自组网（ VANET）在遭受黑洞攻击时会丢失数据分组,影响网络正常通信。提出了针对黑洞攻击的特征向量选择方法,建立了正常情况和黑洞攻击情况下的车队仿真模型,并采用支持向量机（ SVM）的方法对VANET进行黑洞入侵检测。仿真结果表明：对于非源、目的节点以及攻击节点,采用该检测方法时都能够保持较高的检测率和较低的误检率,达到了基于单个节点通信数据判断当前 VANET是否遭受黑洞攻击的较好效果。     

基于网络状态信息的车载网功率控制方法

针对车载自组网中,节点密度较高时,容易出现网络拥堵的情况,提出了一种动态调整消息发射功率的方法.通过信道忙闲比例(CBR)评估节点的网络状况,并在出现网络拥堵时泛洪广播拥堵信息,通知其他节点作出相应的功率调整.综合考虑功率覆盖范围和覆盖节点数两方面因素,设计了功率调整曲线.实验结果表明:方法能根据网络状况自适应地调整发射功率,降低了发生信道过载的可能性,并提高了信标消息传递的成功率.     

SEMD: Secure and efficient message dissemination with policy enforcement in VANET

Vehicular ad hoc network (VANET) is an increasing important paradigm, which not only provides safety enhancement but also improves roadway system efficiency. However, the security issues of data confidentiality, and access control over transmitted messages in VANET have remained to be solved. In this paper, we propose a secure and efficient message dissemination scheme (SEMD) with policy enforcement in VANET, and construct an outsourcing decryption of ciphertext-policy attribute-based encryption (CP-ABE) to provide differentiated access control services, which makes the vehicles delegate most of the decryption computation to nearest roadside unit (RSU). Performance evaluation demonstrates its efficiency in terms of computational complexity, space complexity, and decryption time. Security proof shows that it is secure against replayable choosen-ciphertext attacks (RCCA) in the standard model.     

基于无人机辅助VANET的两层架构

由于车辆具有高机动性、网络拓扑结构多变等特点,导致车辆自组织网络(vehicular Ad hoc network,VANET)中数据包的高效传输成为研究重点之一。针对该现状提出了一种利用无人机和公交车组合形成上层网络来辅助底层车辆数据包传输的两层架构,该结构利用无人机来修复连接,从而提高整体连通性、改善路由过程;其次,结合无人机的运动特点、连通性保证、道路车辆密度等因素构建了无人机的活动策略;最后,通过仿真实验分析了该架构性能。结果显示,提出的架构与其他传统架构相比有效改善了链路质量,平均交付率提高了13.63%,平均最低时延为380 ms。     

基于消息冗余度动态测算的数据机会转发策略

针对由移动传感器节点组成的移动传感器网络数据转发能耗高、有效性低等问题,提出了基于消息冗余度动态测算的数据机会转发策略。该策略结合节点与sink间位置关系、运动模式、剩余能耗等局部信息构建三维特征向量来描述节点转发消息的能力,并利用预期的消息成功传输到sink的概率和节点当前的机会概率动态调整消息冗余度,使转发消息的机会概率越低转发冗余度越高,反之亦然,以此在提高消息成功传输率的同时控制消息副本数,进而降低网络平均能耗。与直接传输和原路返回机会数据转发相比,新策略传输有效性高、能耗低,更适合移动传感网,符合移动传感网对数据转发策略高有效性、低能耗、延时容忍的要求。