基于最优方案VANET协议的研究

由于网络拓扑结构频繁变化,节点之间物理物理距离超过通信距离时,消息不能转发,信息没有及时更新。目前市场销售的大部分导航软件一般采用的是最短路径策略或最少收费策略,这种方式在一般情况下能够满足人们的某一出行要求,但对于当前交通路况拥堵的情况下,这几种策略显然是行不通的,最短路径或最少收费的方式不仅不能给使用者节省时间,还可能降低了出行的效率。这种方式以远远不能满足人们出行的需求,如何保障即尽可能选择最短路径又能够保证通信的畅通,是本论文研究的方向。     

车联网环境下基于节点认知交互的路由算法

针对车联网（IoV）环境下消息传输效率低下、网络资源开销较大等诸多问题，提出一种适用于城市交通场景下基于车辆节点认知交互的路由算法。首先，依据信任理论提出节点认知交互度的概念，并在此基础上对车联网中的车辆节点进行分类，赋予它们不同的认知交互度初值；同时还引入车辆节点交互时间、交互频率、车辆节点物理间隔距离、间隔跳数以及消息生存时间等影响因子，进而构建了车辆节点认知交互评估模型。基于该模型计算并更新节点的认知交互度，并通过比较对应车辆节点间的认知交互度值来选取认知交互度相对较高的邻居节点作为中继节点进行消息转发。仿真实验结果表明，与Epidemic和Prophet路由算法相比，所提路由算法有效提高了消息投递率并降低了消息投递时延，同时显著降低了网络资源的开销，有助于提升车联网环境的消息传输质量。     

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。     

高速公路环境下VANET路由性能研究

为得到高速公路环境下的网络路由性能的最佳方案,综合运用了网络仿真软件和交通仿真软件,搭建了仿真度极高的高速公路环境,采用了不同类型的路由协议在车载Ad Hoc网络中进行数据传输和视频的通信,研究分析了各种路由协议在不同的应用和通信参数下的性能以及提出改进的通信方案,并提出了一种新的基于GPS位置信息与电子地图的预测路由协议GMPR,对实际场景的车载Ad Hoc通信性能的研究具有指导意义和应用价值。     

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...     

DTN中服务感知的自适应消息转发路由算法

在PROPHET算法的基础上,提出一种服务感知的自适应消息转发DTN路由算法SAAMFR.该算法在估算传输概率时考虑节点相遇的连通时长以提高传输概率估算的精确度,采用区分服务机制,实现紧急消息优先传输.同时根据传输概率进行自适应消息冗余转发,在提高传输性能的同时,又控制网络开销.仿真结果表明,该算法在传输性能和网络开销之间达到很好的折衷效果.     

城市环境车用自组织网络多路径路由

为应对无线网络通信路径耦合性和相互干扰的问题,提高无线网络通信性能,提出应用于城市环境车用自组织网络的多路径通信路由协议.根据城市环境道路网络特点,建立车用自组织网络多路径通信干扰模型;在此基础上提出基于交叉路口优化多路径通信路由,交叉路口附近的数据包基于多路径策略转发.实验结果表明,该多路径路由机制减少了数据冗余,有效避免数据碰撞,较大程度提高网络的数据包投递率并降低端到端延迟.     

基于双转发机制的车载自组织网络路由算法

在车载自组织网络(VANET)中,节点高速移动性与动态拓扑快速变化会引起控制开销大、链路不稳定等问题.利用节点的位置、运动速度等信息,提出一种基于双转发机制的VANET路由算法.在路由寻路阶段,运用方向转发、动态概率转发限制路由请求(RREQ)包的洪泛广播.在路由回溯阶段,运用链路预测机制,选择路径失效时间最大的路径作为传输路径.在路由维护阶段,设置定时器,在路径断裂前触发新的路由寻路,寻找新路径替换即将断裂的旧路径.实验结果表明,与链路时间预测-按需路由算法以及无线自组织网络按需距离向量路由算法相比,该算法在转发的RREQ包数量、平均端到端延迟、传输吞吐率及报文投递率方面的性能较好.     

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。     

复杂网络环境下的路由方法研究

与规则网和随机网相比,复杂网络能更好地刻画和描述网络的特征,而路由策略是信息网络信息分发和交换最重要的手段之一。近年来,复杂网络中的路由受到研究人员的高度关注。通过深入研究和讨论现有复杂网络中的路由策略,包括基于传统路由方法的复杂网络路由、基于生物学行为的复杂网络路由以及基于社会学行为的复杂网络路由,提出了进一步研究的方向。     

车载自组织网中条件隐私保护认证方案

针对车载自组织网(VANET)中身份认证的隐私保护问题,提出了一种车载网中条件隐私保护认证方案.首先,引入短签名技术,构造了一个新的基于身份的短签名方案.与主流方案CPAS相比,该方案降低了签名和验证过程所需的计算开销,提高了通信效率; 其次,将签名者的私钥分成相互关联的两部分,有效地解决密钥托管问题,适合于车载自组织网环境; 进而基于新的签名方案,提出了一种车载网中条件隐私保护认证方案,实现了条件隐私保护的身份认证功能.经理论和效率分析表明,所提方案在签名过程只需3次点乘运算,而在验证过程只需1次点乘和2次配对运算,所耗计算量少.特别地,所提方案使用加入小系数检测的批认证方法,不仅提高了认证速度还降低了误接受率.     

车载自组织网络中新颖的无加密匿名认证方案

针对车载自组织网(VANET)身份认证中的隐私信息保护问题,提出了一种新的基于线性方程组理论的匿名认证方案。该方案不使用传统的任何对称或非对称加密算法,而是利用线性方程组的求解理论,构建了一种匿名身份认证模型,在保证节点身份可认证的同时又防止了节点身份信息在非安全传输信道上泄露。此外,方案不仅满足了车辆单元节点(OBU)与路边单元节点(RSU)间的身份认证的需求,而且确保了车辆节点之间的身份认证。安全性和复杂性分析结果表明,所提方案安全可靠,且有较低的计算和通信开销。     

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。     

抗毁的混合移动自组织网路由策略

针对战场毁伤条件下移动自组网（MANET）普通路由算法性能下降的问题,在含有抗毁增强节点的混合MANET网络中,融合了普通MANET路由和容迟网络(DTN)路由设计了抗毁性增强路由协议STHR,并且为了降低网络负载和冲突对STHR中抗毁增强节点的选取算法进行了设计。在网络遭受毁伤甚至出现分割情况下,MANET路由扩展环无法到达目标节点,但借助具有区域覆盖特性的抗毁增强节点转入DTN路由,可以保证在一定时延容忍前提下,仍能保持较高的分组投递率。通过ONE仿真平台实验,结果表明在毁伤情况下,STHR的分组投递率要优于AODV路由,而路由时延低于DTN喷雾等待路由。     

基于方向预测的移动自组网概率转发算法

移动自组网中传统的路由算法大多采用拉网式的盲搜索,导致路由开销较大,针对这一问题,提出一种基于方向预测的概率转发算法。该算法通过监听网络中传输的各种数据包,从中提取节点ID和时间信息,这些信息反映了到目的节点的距离;在此基础上,计算节点的转发概率,并根据网络的变化自适应地调整,使得路由过程始终沿着目的节点所在方向进行,限定了搜索区域。仿真结果表明,该算法的路由开销比洪泛降低了70%,比经典概率转发算法降低了20%,提高了网络性能。     

基于复杂网络的车载自组织网络抗毁性分析

针对车载自组织网络（VANET）的抗毁性问题,分析了其在随意攻击和蓄意攻击下网络的抗毁性特征。首先,提出以最大连通度、连通分支平均规模、临界点移除比例及网络效率为评价指标的VANET拓扑抗毁性参数;然后,基于带有车辆换道功能的智能驾驶员模型,应用VanetMobisim仿真软件建立VANET;最后,通过仿真实验分析了网络节点数、通信半径以及攻击模式对VANET抗毁性的影响。实验结果表明由于车辆节点度分布的不均匀性,VANET对随意攻击具有较强的抗毁性,而在蓄意攻击下显得比较脆弱;基于节点介数的蓄意攻击对网络的破坏更快、更强。这些规律为优化VANET拓扑控制、网络协议开发和网络管理提供新的指导。     

软件定义车联网的数据转发策略和路由选择技术

针对目前车联网（VANET）数据转发效率低的问题,提出了软件定义网络（SDN）的数据转发策略和路由选择技术。首先,采用了软件定义车联网的分层控制结构,由局部控制器和全局控制器组成,实现数据转发和控制分离,可灵活控制数据转发的方向;然后,设计了单条路段的车辆路由机制,该机制预测车辆节点位置并采用贪心策略,实现数据的稳定传输;其次,设计了多个需求间的路段路由机制,该机制采用广度优先搜索（BFS）算法和边集相结合的方式,实现多个需求间路径不相交,缓解带宽瓶颈问题;最后,通过仿真验证,对比无线自组网按需平面距离向量（AODV）路由,所提出的数据转发策略和路由选择算法在数据分组接收率上提高40%以上,平均延迟时间降低60%左右。实验结果表明,软件定义车联网的数据转发策略和路由选择技术能够提高数据转发效率,减少平均收包延时。     

无线自组网中的路由协议

无线自组网组网方式灵活,整体鲁棒性高,系统成本低,近年来引起广泛关注。在无线自组网中,路由协议占有重要地位,该文分析了无线自组网中的路由协议,重点介绍了多径路由技术。