基于802.11p协议的车联网传输策略研究

随着车辆普及度的提高,车联网技术应运而生。车辆自组织网络以IEEE 802.11p/1609.x协议为基础,使车与路边单元顺畅通信。车辆自组织网络为司机提供交通信息等,具有很大的实用价值。IEEE 802.11p协议是根据汽车通信环境设计的无线短距离通信标准,目前对其设定传输距离是否满足通信要求的研究较少。文章针对802.11p车联网传输协议研究问题进行评述,对车联网传输协议研究关键问题进行分析,指出车联网传输协议研究的切入点,有助于车联网技术走向实用。     

基于WAVE的车载通信系统介绍

车载通信网络,由于其在智能交通和车载娱乐方面的广泛应用前景,受到了业界的广泛关注。车载通信具有车辆高速行驶、移动区域受限、网络拓扑变化快、通信过程频繁中断、以及要求私密性等特点。而基于WAVE的应用更容易部署,成本更低,更加符合商业模式,同时WAVE的标准化工作正在顺利进行中,所以关于WAVE的架构及通信过程成为了研究者们首先要关注的问题。     

无线局域网和802.11协议

无线局域网(WLAN)是数据通信与计算机网络的新技术,近年来发展迅速。关于无线局域网的802.11协议,经过几年的酝酿,其草案已经完成,最终文本将于1996年公布。 在我国,随着经济的发展,对数据信息通信的要求越来越高;随着各种便携式计算机和数据处理终端的大量使用,对方便、     

基于802.11p/WAVE的车联网连通性模型及其应用研究

首先对高速公路交通场景的车联网连通性模型进行了研究,分析推导了某特定路段上任意两车之间的连通概率、连通集直径长度以及连通集数目等连通性模型参数指标与车辆密度及传输距离之间关系的数学解析式,并在此基础上分析出车联网的节点位置是满足伽马分布的结论。接着根据车联网报文存储转发的特点,设计了一种车联网的报文格式,并应用连通性模型中的相关参数解析式给出了广播消息报文的TTL字段的初始值设定方案,从而能够有效地控制广播报文的泛滥情形,仿真实验证实了所建模工作的有效性,为车联网WAVE协议栈上层协议的设计提供了重要的理论基础。     

几种IEEE802.11无线局域网协议的比较

WLAN的出现，充分解决了有线网络先天性缺陷所带来的一系列问题。与有线网络相比，WLAN具备了很多特定优势。作为有线局域网的一种补充和扩展，WALN使计算机具有了可移动性，能快速、方便地解决有线网络不易实现的网络连通问题，成为今后网络发展的主导方向。IEEE802．11标准是IEEE制定的无线局域网标准，各厂商的产品在同一物理层上可以互相操作，这样就使得无线局域网的两种主要用途“多点接入”和“多网段互联”更易于低成本实现，从而为无线局域网的进一步普及打通了道路，文中介绍了几个常用标准的特点。     

基于车联网WAVE的多跳路由连接中断预测算法

当信息源车辆与信息目标车辆之间不能通过一跳来完成信息交互时,车辆间多跳路由连接的建立是保证车联网WAVE中信息源车辆和信息目标车辆之间能够进行信息传递的关键。通过研究和分析快速多跳路由算法FMHR得知,车联网中各节点车辆之间建立起来的多跳路由连接会因各节点车辆之间的速度不匹配而时常发生通信中断,针对这一问题,试着在原有算法中增加路由连接中断的预测方法,并使用支持IEEE 802.11p的开源软件NCTUns-6.0建立相关仿真实验,结果表明,增加路由连接中断的预测方法可改善车辆之间信息传递的效率。     

基于802．11协议的无线局域网快速切换研究

快速切换是移动管理研究中的重要问题之一,对实现移动终端上的多媒体等实时应用具有重要的意义.综述了基于802.11协议的无线局域网快速切换的研究进展,分析了切换的过程和快速切换的影响因素,并对快速切换研究工作进行了介绍,最后总结了研究现状中存在的问题以及需要进一步研究的工作.     

WAVE协议栈下基于高斯混合模型的无线定位研究

无线定位是车联网中各应用的基础,对实时性和精度要求更高。基于此,本文提出了一个在WAVE系统下基于混合高斯模型的位置指纹定位算法。该算法由离线训练和在线定位两部分组成,采用GMM对离线训练阶段的指纹数据库进行聚类建模处理,并在定位阶段对结果采用多点均值方法,不仅降到了系统定位误差,也减少了定位阶段的运算量,提高了定位的实时性。实验结果表明,该算法有较好的定位精度和实时性,为WAVE环境下的快速定位进一步研究提供有效参考价值。     

无线车载网络MAC协议算法之性能探究

随着无线通信技术的不断发展,车载环境下无线接入(Wireless Access in Vehicular Environments, WAVE)技术越来越受到人们的关注。现今车载环境下的无线网络接入技术采用了多种协议,主要协议有IEEE 802.11p WAVE协议和IEEE 1609.4 WAVE协议。本文从两协议的协议结构、功能以及固有算法等方面进行比较分析,并提出了对IEEE 802.11p协议的算法改进研究,提高了协议的平均时延、丢包率以及吞吐量的性能。并且通过Matlab仿真表明其有效性。     

车联网体系结构及感知层关键技术研究

车联网被认为是物联网中最能够率先突破应用领域的一个重要分支,是目前一个研究热点.本文基于物联网(IoT)、智能交通系统(ITS)及信息网络已有研究成果,提出并描述了车联网(IoV)的基本概念和体系结构,并对当前的标准化研究现状进行了介绍.在此基础上,本文重点分析了车联网的架构、通信模式、主要功能、应用领域及技术难点,并以IEEE 802.11p标准和IEEE 1609协议栈为参考,对物理层、介质访问控制层和网络层的关键技术、主要协议和通信标准进行了综合讨论.     

WAVE系统中一种基于位置的切换算法

IEEE 802.11p has been proposed to extend the application of IEEE 802.11 to Wireless Access fast fading Vehicular Environments (WAVE). Due to the high velocities of vehicles and thus the inconstant topology of networks, it is extremely difficult to maintain communications without handoff in an Internet of Vehicles (IoV). Hence, fast handoff from one roadside unit (RSU) to another is necessary. Although some solutions have been given in IEEE 802.11r and 802.11f standards, the handoff latency is still as high as about 50 ms when adopting them. To address this issue in WAVE systems, a novel position-based handoff (PHO) scheme is proposed in this paper. In PHO scheme, the triggering of the handoff is accomplished by the location information of a vehicle instead of the power level of the received signal. Both the handoff process and latency of PHO scheme are analyzed. Finally, to verify the analytical results, simulations were conducted to date the effectiveness of the proposed PHO scheme.     

Analysis of V2V Broadcast Performance Limit for WAVE Communication Systems Using Two‐Ray Path Loss Model

The advent of wireless access in vehicular environments (WAVE) technology has improved the intelligence of transportation systems and enabled generic traffic problems to be solved automatically. Based on the IEEE 802.11p standard for vehicle‐to‐anything (V2X) communications, WAVE provides wireless links with latencies less than 100 ms to vehicles operating at speeds up to 200 km/h. To date, most research has been based on field test results. In contrast, this paper presents a numerical analysis of the V2X broadcast throughput limit using a path loss model. First, the maximum throughput and minimum delay limit were obtained from the MAC frame format of IEEE 802.11p. Second, the packet error probability was derived for additive white Gaussian noise and fading channel conditions. Finally, the maximum throughput limit of the system was derived from the packet error rate using a two‐ray path loss model for a typical highway topology. The throughput was analyzed for each data rate, which allowed the performance at the different data rates to be compared. The analysis method can be easily applied to different topologies by substituting an appropriate target path loss model.     

Enhancing IEEE 802.11p/WAVE to provide infotainment applications in VANETs

IEEE 802.11p/WAVE (Wireless Access for Vehicular Environment) is the emerging standard to enable wireless access in the vehicular environment. Most of the research contributions in this area has focused on safety-related applications, while comfort and information/entertainment applications (such as on board Internet access, point-of-interest notification, e-map download) have been considered only recently. Notwithstanding, the user interest in this kind of applications is expected to become a big market driver in a near future. In this paper, an extension to IEEE 802.11p is proposed that is compliant with the multi-channel operation of the WAVE architecture and targets at the support of non-safety applications, while preserving the delivery of safety services. The proposed W-HCF (WAVE-based Hybrid Coordination Function) protocol leverages controlled access capabilities on top of the basic contention-based access of the IEEE 802.11p; it exploits vehicles’ position information and coordination among WAVE providers in order to improve performances of delay-constrained and loss-sensitive non-safety applications.     

车联网中基于Q学习的地理位置路由协议

由于道路拓扑结构的限制以及车辆节点的快速变化,车联网路由协议正面临着很多挑战,例如道路的低连通性、较大的延时以及高开销等。为解决此类问题,提出了一种基于Q学习的地理位置路由协议。该协议将地理区域划分成大小一致的正方形,称为网格。在给定目的地的情况下,根据历史交通流信息计算出车辆从当前网格向不同方向的邻居网格移动的Q值,每辆车存储Q值表,通过查询Q值表选择最优下一跳网格。在选定的下一跳网格中,选择距离目的地最近的车辆,当最优下一跳网格中没有邻居车辆时,选择次优下一跳网格中的车辆。仿真结果表明,与其他基于地理位置的路由协议相比,所提协议能够提高分组投递率,降低传输延时并减少通信跳数。     

基于身份的802.11n接入认证协议

为了克服802.11n中基于公钥证书的认证机制管理复杂、不能保护用户身份的缺点,提出了一种无证书双向认证协议.新的协议采用了基于双线性对的无证书密码系统实现密钥交换和双向身份认证,因此它可以采用更短的密钥并提供更高的安全强度.同时新的协议不需要复杂的证书管理也不存在密钥托管问题,可以大大降低系统的建设及维护成本,提高系统的运行效率.另外,协议还提供了申请者身份的保护,可防止攻击者对身份信息的窃听,因而更适用于无线网络.     

新型方案支持低成本802.1ln无线家庭网关

宽带接入与数字家庭交汇处是当今这一市场的热门领域.诸如IPTV和VoIP等令人兴奋的全新业务主要取决于局端与消费者家庭之间的无缝宽带连接.     

WPA／WPA2协议安全性研究

随着移动通信的发展,无线网络安全正在成为人们关心的热点问题。WPA／WPA2是当前最主要的无线加密方案,它是在克服WEP缺陷的基础上提出的。WPA／WPA2采用了多种先进的安全机制,包括加密、认证和消息完整性校验等,可以有效保障无线通信的安全。但是,WPA／WPA2也存在一些缺陷,在密码设置较弱时,攻击者可以通过暴力破解、哈希表破解等方式获取密码。总体来说,WPA／WPA2具有很高的安全性,想要破解非常困难。     

Using Chain of Mobile Access Gateway to Reduce Delay for PMIPv6 Protocol Applied in WLAN

Wireless LAN controller (WLC) is used to manage and control Access points (APs) in Wireless local area network (WLAN).Proxy mobile IPv6 (PMIPv6) protocol supports network-layer mobility in WLC based WLAN.However,it introduces extra delay in delivering packets from the APs to the WLC.We use Mobile access gateway (MAG) chain to reduce packet delay.The handoff delay and packet delivery delay under the proposed scheme are derived,based on which we formulate the delay minimization problem whose solution leads to the optimal MAG chain length.Numerical analysis results indicate that the proposed scheme outperforms the existing scheme in terms of delay in the case when the delay between Local mobility anchor (LMA) and WLC is relatively greater than the delay between two neighboring WLCs.The proposed scheme is able to reduce packet loss resulting from the traditional handoff procedure introduced in the PMIPv6 protocol and that due to delay limitation.