车载自组织网络路由协议及研究进展

近年来,车载自组织网络(VANET)快速发展,路由协议的准确分类归纳和对比分析对未来研究有重要的意义。针对VANET中路由协议归类分析不完善和未来发展趋势进行综述,依次从基于拓扑、地理和混合路由等方面进行分类归纳,着重介绍了一些经典的地理路由协议并对其特点和性能进行分析,提出了优缺点和改进意见。重点分析地理路由中未来研究热点的延时容忍路由(DTN)和机会路由协议,提出了VANET路由所面临的主要挑战和潜在的机遇,并指出明确的研究路径。     

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.     

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。     

基于位置的车载自组织网络路由协议

数据包传输的及时性,稳定性是衡量车载自组织网络(VANET)路由协议性能的重要指标.VANET网络中由于车辆的快速移动,网络分割现象严重,使得网络结构变化迅速,网络路由维护花销增大.本文提出了一种车辆在道路上行驶时,基于车辆在道路上的行驶路径,车辆的速度方向以及道路上车辆的密度等因素,选择一条快速稳定的网络层数据包传输路径的路由协议算法,该协议在DSR协议的基础上进行改进,仿真结果表明该协议具有较高的转发成功率、较少的路由路跳数和较低的数据传播延时.     

车载自组织网络中的被动地理路由算法

针对车载自组织网络中无可靠的基础设施可用、网络的拓扑结构变化快、障碍物多等特点,提出一种车载自组织网络的被动地理路由算法,采用基于城市交通图和节点位置信息的无线路由算法,使用基于路段与速度的位置预判方法,去除广播机制,降低路由开销。模拟实验结果证明,该算法能以较低的路由负荷提供较高的包递送率。     

基于地理位置的车载自组织网络路由协议的研究

由于车载自组织网络(Vehicular ad hoc networks)具有特殊的节点类型和信道特性,采用传统Ad hoc网络路由协议无法取得满意的性能。实现高速可靠的数据传输速率,需要研究新兴的路由算法。基于贪婪算法的地理位置辅助路由是目前VANET路由的主流思路。主要研究基于地理位置的路由协议,对GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing)协议进行改进,引入了向量的概念来改进GPSR路由协议的贪婪转发模式,即在选择下一跳节点时不仅要考虑到目的节点的距离,还要考虑城市环境中的十字路口节点,并增加了预测模式来预测车辆在十字路口的移动以提高路由协议的效率。     

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。     

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。     

车载自组织网络中基于运动状态的簇路由协议

针对车载自组织网络中的大规模网络场景,提出一种基于运动状态的簇路由协议。计算节点与其一跳邻居节点的链路维持时间和连接度,通过这2个参数判断节点的优先级并确定簇头节点。在簇的维护过程中,根据成员节点和簇头节点的距离和陒对速度,动态确定邻居节点的范围。仿真结果表明,该协议能提高簇的稳定性,减少端到端延时,与基于簇的路由协议和基于权值的车载自组织网络分簇路由协议陒比,具有更高的包传输率和簇维持时间。     

车载自组织网络中基于蚁群算法的簇路由协议

由于车辆的高速移动及拓扑动态变化,构建稳定的传输路径是车载自组织网络VANETs(Vehicular ad hoc Networks)应用的关键。而簇技术建立稳定传输路径的有效技术之一。为此,提出基于蚁群算法的簇路由ACCR(Ant Colony algorithm based cluster routing)协议。蚁群系统是典型的启发性算法,能够解决簇划分问题。据此,ACCR协议利用蚁群算法选择簇头,提高簇的稳定性和数据传输性能。仿真结果表明,与ACO-CR协议相比,提出的ACCR协议的簇头寿命提高了近20%,数据传输率提高了近45%。     

一种基于QoS的VANETs多路径路由协议的设计*

为显著提高路由决策性能,在信息熵的基础上提出了用熵值定量描述链路稳定性的算法;同时综合考虑用户带宽的个性化需求,在多路径路由协议(AOMDV)的基础上设计出一种适用于城市车载Ad hoc网络的QoS路由协议BLS-AOMDV。理论分析论证了BLS-AOMDV协议的有效性及可行性。基于NS2的仿真结果表明,新协议在丢包率、时延、路由开销上都要优于传统的AOMDV多路径路由协议,因此更加适合于城市VANETs应用范畴。     

AODV路由协议的改进

在新建路由时,AODV选择具有最短跳数的路由,未考虑节点的负载,所选的路径可能造成网络拥塞,且在节点移动较快时,性能下降非常厉害。针对这种情况,对其路由发现和维护阶段进行改进,在路由发现时根据节点负载选择节点并且在拓扑改变时动态对路由进行优化,减少网络拓扑变化对路由的影响。仿真结果证明,改进后的协议在减少网络拥塞、降低丢包率等方面较AODV协议均有了改进。     

一种基于三角模糊数的VANETs机会路由算法*

分析了现有车用自组织网络（VANETs）的路由算法,提出一种新的基于三角模糊数的机会路由算法。新算法将转发结点距离目标结点的距离、到达目标结点的方向、行驶速度向量、重传次数、车流状况等因素作为目标函数进行分析计算,采用熵权系数法确定各因素权重。路由过程中,贪婪选择向量值最大的节点转发数据包;遇到网络不连续时,将采用“存储－携带－转发”的机会路由策略。仿真结果表明,该算法能够较好的适用于VANETs各种场景。     

A new QoS aware and energy efficient opportunistic routing protocol for wireless sensor networks

Energy efficiency and Quality of Service (QoS) providing are known to be critical design concerns in routing protocols for Wireless Sensor Networks (WSNs). Recent studies, demonstrate that Opportunistic Routing (OR) can greatly improve the performance of WSNs by exploiting the broadcast nature of the wireless medium. In this paper, we propose a new QoS aware and Energy efficient Opportunistic Routing protocol (QEOR) to efficiently routing data under QoS and energy constraints for WSNs. QEOR uses a new multi-metric QoS based candidate selection method in order to accurately select and prioritise the candidate forwarders. The selection is focused on a QoS function that takes into consideration the reliabilty of buffers and links, while the prioritisation is established according to transmission delays. To achieve an obvious improvement on the energy consumption, QEOR uses an energy efficient coordination method and an implicit ACKnowledgement scheme for collision and redundancy avoidance. Simulation results show that QEOR provides best performances as compared to other OR protocols.     

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。     

基于区块链的车联网信任机制

车联网（VANETs）中虚假的共享信息会导致负面影响。针对车辆间的信任缺失现象,提出了一种基于区块链的信任解决方案。通过引入贝叶斯推理,基于先验概率进行信任评估,综合考虑了消息可信度和源节点自身可信度。通过超级账本实现信任管理,路侧单元（RSU）将汇聚车辆提交的评价形成信任值并创建区块,利用智能合约进行信任值初始化、查询和更新操作。仿真结果显示,提出方案能有效进行信任评估,准确识别虚假消息。同时与现有方案对比表明,该方案具有更高吞吐量和更低时延,适用于车联网的轻量级资源消耗环境。     

机会网络中考虑缓存的ProPhet路由算法

机会网络中的ProPhet等路由算法根据机会网络中节点的相遇频率进行节点之间消息的传递,不考虑节点每次相遇的持续时间以及节点中缓存剩余情况。在机会网络内部节点之间的移动速度很快的情况下,采用这些路由算法会使网络内数据的传输效率急剧下降。针对这一不足,结合ProPhet路由算法,计算节点之间的传输概率时充分考虑节点的相遇持续时间以及剩余缓存对节点之间传输概率的影响,使节点之间能更有效地传输数据。仿真结果表明,在给定的移动模型下,该算法能够有效提高消息传递成功率,降低网络中能量消耗等开销。     

基于实时道路信息感知的VANET路由算法

为降低车辆自组织网络VANET (vehicle ad hoc network)数据传输中的丢包率和数据延迟,提出一种基于分段机制改进的地理路由算法RSAR (real-time segment aware routing)。通过将道路状态量化为道路车辆密度、网络连通性、通信负载等参数进行路由规划,设计网络有效期机制,控制路由更新的频率。实验结果表明,RASR较公开的地理路由算法在VANET城市环境中有更好的表现。     

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。     

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。