一种自适应的城市场景车用自组织网路由协议

针对城市场景车用白组织网VANET（Vehicular Ad Hoe Networks）的特性和车辆间通信时常中断的问题,在现有VANET路由协议的基础上,提出了一种改进的路由协议AAR。AAR基于实时交通流,能自适应选择路由,并能根据车辆的行驶速度、方向,对车辆位置进行精确预测。最后采用真实的城市道路场景,在NS2中进行了性能仿真,结果表明,与现有的VANET路由协议相比,性能有很大提高。     

一种基于混合运动参数的移动自组织网AODV协议

在移动自组织网中由于节点的移动性引起网络拓扑变化，成为影响网络性能优劣的关键因素。在反应式路由算法的基础上，提出了一种基于节点位置、速度与方向混合参数的路由协议AODV-PVD(AODV Routing Protocol based on Node Position, Velocity and Direction)以衡量链路稳定性并预测链路持续时间。在路由发现阶段，根据节点的混合运动信息，使用节点筛选机制排除相对不稳定的链路，并通过节点相对移动速度预测链路持续时间，为数据传输选取稳定且路径较短的路由。NS2仿真结果显示，相较于按需距离矢量路由AODV(Ad Hoc On-demand Distance Vector)及现有改进协议，AODV-PVD路由协议可以获得更好的分组投递率、端到端传输时延和吞吐量性能。     

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.     

基于卡尔曼预测的VANET混合路由算法

在车载自组织网络(VANET)中,车辆高速移动和分布不均导致网络拓扑快速变化、传输路径频繁中断,造成路由效率低下。为此,提出一种适用于城市场景的、基于卡尔曼预测的VANET混合路由算法,每个车辆节点通过部署卡尔曼预测器对邻居节点位置进行预测,通过该预测位置进行路由计算。在GPSR算法贪婪模式和边缘模式的基础上,借助容迟网络(DTN)路由的思想,存储并携带无转发节点的分组直至找到合适的转发节点。仿真结果表明,与GPSR算法和带缓存的GPSR算法相比,该算法在分组投递率和端到端时延方面性能更好。     

城市非连通车载自组网中低时延路由协议

针对城市车载自组网具有路径寿命短、网络非连通的特点,设计一个低时延路由协议。该协议根据车辆密度建立时延模型,将路由分为路段转发和路口转发2个阶段,路口转发选择时延最小的路径进行路由。实验结果表明,该协议能在城市非连通的车载自组网中达到较高的分组投递率和较低的传输时延。     

使用新判据的改进型DSR协议

传统的无线Mesh网络路由协议都集中于寻找具有最小跳数的路径,但是,这样的路径可能会包含高损耗的链路,从而导致网络吞吐量的大幅度降低。因此,新的路由算法通过进一步考虑链路质量来选择更好的路由。首先,为方便新的路由判据的使用,局部优化了传统的DSR协议为改进的DSR协议。然后,为实现路径链路质量最优与最小跳数之间的均衡,提出一种新的路由判据O-WCETT,将其与WCETT（累计期望传输时间）、HOP（最小跳数）分别应用于改进后的DSR（动态源路由）协议中,采用NS2仿真软件对其性能进行评估。仿真结果表明,在相同的无线传输和网络规模条件下,使用新路由判据O-WCETT的改进型DSR协议使得网络的分组投递率性能更高,端到端平均时延和路由开销都明显减小,并且随着节点移动速度的加快,使用新判据的DSR协议带来的网络性能改善更为显著。     

基于地理和交通信息的VANET路由协议设计

车联网VANET（Vehicular Ad Hoc Networks）是移动Ad hoc网络运用的一种新趋势,本文将道路交通信息和车辆移动位置预测等信息引入到路由选择策略中,从而对路由机制进行改进。通过仿真评估指出,新的路由协议具有更高的数据递交率及信息交换速度,更适合城市场景下车辆运动时的应用。     

城市环境下跨层VANET路由协议研究

车载自组织网络(VANET)单一分层结构路由协议考虑因素较少,导致分组投递率低、端到端时延较高。为此,考虑车辆位置、速度、路口密度、无线链路质量、MAC层误帧率等影响因素,提出一种应用于城市环境的基于位置信息的VANET跨层路由协议(MCLPR)。设计路口车辆节点选择算法提取无线链路质量和MAC层误帧率的跨层信息,采用层次分析法计算各影响因素的权重值,确定最佳转发路径。仿真结果表明,与AODV,DSDV等路由协议相比,MCLPR路由协议具有较高的分组投递率及较低的端到端时延,保证了数据传输的可靠性与高效性,适用于网络密度与负载较大、车辆移动速度较快的城市环境。     

基于车载网络GPSR路由协议的改进

根据车载自组织网络节点移动速度快、网络拓扑变化频繁的特点,提出基于地理位置改进的车载网络路由协议SCGP。SCGP是一种将直路转发和十字路口转发相结合的新的转发策略,在直路中采用贪婪转发算法,当在十字路口时采用方向—速度转发机制,根据车辆的移动方向和速度,预测出车辆的位置,选择可靠的下一跳节点,进而保证路由选择的可靠性。在NS2仿真平台下,采用TIGER地理信息数据库,产生真实移动城区场景和接近现实车辆移动模型,并与GPSR路由协议进行比较。仿真表明SCGP路由协议有较好的性能。     

基于移动状态的车载自组织网络路由算法

传统的AODV协议应用于车载自组织网络,尽管分组投递率比较高,但在数据分组需要发送时才建立路由,网络延迟较大。而DSDV中通过周期性的路由更新机制,网络延迟小,但需维护大量不必要的路由,并且拓扑结构变化使许多路由无效,导致分组投递率非常低。为了综合满足VANET分组投递率和网络延迟的要求,将AODV和DSDV两种路由建立机制相互融合,形成混合式路由协议。首先,根据车辆节点的位置、速度和方向等移动状态周期性地选择稳定且距离适中的链路,形成网络主干并更新路由;其次,当数据分组目的节点路由不存在时,发起路由发现过程建立路由,在路由请求报文前进和路由应答报文回溯过程中求出路由过期时间。仿真实验表明,尽管路由开销有所增大,分组投递率略低于AODV,但是网络延迟显著降低。     

VANET中一种链路稳定度的计算方法

在车用自组织网络VANET中,由于移动节点运动速度快且移动受道路拓扑约束等影响,导致链路容易断裂。路由选择是实现VANET的关键技术之一,没有高效的路由选择算法,VANET就无法工作,链路稳定度是衡量路由算法性能的重要因素。基于概率思想提出一种链路稳定度的计算方法来衡量链路的健壮性及可靠性。实验结果表明,所提出的链路稳定度计算方法是一种适合VANET场景的计算方法。     

基于车载自组网通信终端和运动信息的容忍时延网络分簇路由算法

针对复杂战场环境下用户终端间缺少稳定的端到端通信路径的问题,提出一种基于车载自组网（VANET）通信终端和运动信息的容忍时延网络（DTN）分簇路由算法——CVCTM。首先,完成了基于簇头选举的分簇算法研究;然后,根据跳数、转发方式和地理位置信息开展了簇内源车辆路由选择算法研究;其次,通过引入等待时间、重发次数阈值和下游簇头,实现了异簇间源车辆路由选择;最后,通过车载自组网的通信终端选择与上级指挥所通信的最佳方式。ONE仿真的实验结果表明,CVCTM与无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV）相比,消息投递率增加了近5%,网络开销减少了近10%,簇结构重组次数减少了近25%;与基于传统分簇路由（CBRP）算法和动态源路由（DSR）协议相比,消息投递率增加了近10%,网络开销减少了近25%,簇结构重组次数减少了近40%。CVCTM能够有效减少网络开销和簇结构重组次数,同时增加消息投递率。     

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。     

软件定义车联网的数据转发机制

针对现有车联网（VANET）中数据转发效率低的问题,提出了软件定义网络（SDN）的数据转发机制。首先,设计了软件定义车联网的分层次网络模型,该模型由局部控制器和车辆组成,实现控制与数据转发分离,具有可扩展性、独行性等特点;其次,设计了车辆路由转发机制,该机制采用动态规划和二分搜索的方法,以实现高效的数据转发;最后,通过仿真验证,对比无线自组网按需平面距离向量路由（AODV）、目的节点序列距离矢量路由（DSDV）、动态源路由（DSR）和最优链路状态路由（OLSR）算法,所提的数据转发机制在传递成功比上提高大约100%,而端到端延迟时间降低大约20%。实验结果表明,软件定义车联网的数据转发机制能够提高路由转发效率、减小延迟。     

车载网中一种基于链路稳定度的路由方法

车载自组织网络VANET(vehicular ad hoc network)由于车辆高速移动性、分布不均匀、运动行为受交通环境限制等因素的影响,使得VANET具有网络拓扑结构变化频繁、传输信号受干扰大、网络易于断裂等固有特性。路由选择是VANET的重要组成部分。如何选择下一跳节点是实现路由方法的关键,链路稳定度是衡量VANET性能的重要因素。本文通过计算预期路径的链路稳定度来选择下一跳节点,提出一种基于链路稳定度的路由方法。实验结果表明与传统的AODV相比,本文提出的方法在端到端延时,数据包的传递率等方面有较大的提高。     

车载网中一种利用静态节点辅助的路由方法

车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)越来越引起人们的广泛关注,虽然该网络与传统的自组织网络有类似的地方,比如网络中的节点可以自组织和自管理。但是它有自己重要特征:网络中的节点具有很快的移动速度,由于这种高速的移动,造成车载网络拓扑结构频繁的变化,导致网络中多跳路由的频繁断开,进而对路由的可靠性和数据传输的质量带来很大的挑战。路由选择是实现VANET的关键。我们提出一种利用静态节点辅助的路由方法(Static-Node Assisted Routing,SNAR)来提高数据包的传输效率。模拟实验显示,SNAR在端到端延时等方面要优于其它的多跳路由方法。     

基于NCTUns的IEEE 802.11p MAC协议性能仿真

IEEE 802.11p对于车载自组网(VANET)的应用与部署具有重要作用。针对以往研究仿真场景不全面,且极少采用完整的WAVE通信方式等不足,在深入阐述IEEE 802.11p协议层次和NCTUns架构及仿真流程的基础上,利用NCTUns平台在不同应用场景下构建出逼真道路环境,使用完整的WAVE模式分别研究了节点密度、传输功率、传输距离以及车速对于网络性能的影响。仿真结果表明：节点密度、传输功率与传输距离对于分组接收概率和吞吐量有显著影响,而车速对节点吞吐量没有影响。基于仿真结果最后提出了一种通过动态联动调整分组接收概率以及竞争窗口大小来提高车载自组网MAC层性能的方法。     

车辆自组织网仿真研究*

由于车辆自组织网络（vehicular Ad hoc networks,VANETs）的网络节点移动速度快、网络拓扑变化频繁、节点移动要遵循道路规则等特性, 现阶段对VENET的研究主要基于模拟仿真。VANET仿真研究包括车辆移动模型的构建和无线网络的仿真,其中车辆移动模型的真实性是评价VANET网络仿真结果是否可靠的关键因素。概述了车辆移动模型的分类, 提出了车辆移动模型构建的基本框架, 介绍了文献中比较流行的车辆移动模型和网络仿真器, 详细讨论了现有的VANET综合仿真软件以及VANET应用仿真研究, 最后对VANET仿真的未来发展提出展望。     

The Relative Mobility of Vehicles Improves the Performance of Information Flow in Vehicle Ad Hoc Networks

Vehicular ad hoc networks (VANET) are receiving significant attention due to their potential to provide a wide range of benefits. One key distinguishing feature of VANET from other ad hoc networks is their relative vehicular mobility. Therefore, to fully understand the significant benefits of these systems, it is necessary to understand the interaction between traffic flow characteristics and information propagation in VANET. This research presents an analytical model to characterize information flow in VANET incorporating macroscopic traffic characteristics, such as traffic density, relative speed between adjacent lanes, and driver composition. The information flow in VANET is characterized using an information flow network (IFN). The analytical expressions for the expected degree of the individual nodes as well as the reachability of an IFN are provided. Moreover, a state of the art simulation model is developed to validate the analytical results. The proposed analytical results not only provide us significant insights to evaluate the performance of information propagation in VANET, but also provide theoretical basis for the design of algorithms for the efficient routing of information based on average end-to-end performance.