用于VANET紧急消息传输的改进二元分割广播协议

摘要：针对车辆自组织网络（vehicular Ad Hoc network,VANET）中紧急消息的传输,提出一个改进的二元分割广播（MBPAB）协议。协议将通信范围迭代划分成小的区域,寻找离发送节点最远区域内的车辆,对紧急消息执行转发,通过减少转发跳数,提高消息传播速度。通过引入MAC（medium access control）子层的微型分布式帧间间隔（mini-DIFS）,赋予对紧急消息以更高的优先级接入通信信道。仿真结果表明,在VANET 中, MBPAB协议与现有的广播协议相比,在通信时延和消息传播速度方面有更好的性能表现。     

无线广播网络的可靠性分析

本文提出了一个计算无线广播网络的Ｋ－终点可靠度方法。因为ＲＢＮ的Ｋ－终点可靠度问题是个ＮＰ－困难问题,所以已有的结果只是一些近似算法和针对某些特殊ＲＢＮ的算法。     

基于自组织映射神经网络的VANET组网算法

研究了应用于汽车辅助驾驶、无人驾驶等智能交通领域的车辆组网方法,提出一种将自组织映射神经网络算法应用于车辆自组织网络进行车辆组网的算法,该算法根据车辆定时发出的消息中位置、行驶方向等信息对车辆按目的地、行驶方向的相似性进行组网,组网后的车辆主要接收并处理与之在同一个网络中的车辆的信息。理论分析和仿真结果表明,组网后的系统传输时延远低于未组网通信情况,吞吐量有显著提高。     

VANET中基于路线与证书的女巫节点检测

安全问题是车辆网络研究中关注的热点。女巫攻击通过假冒车辆身份,而危胁到车辆的行驶安全。通过路边设施发布的数字签名,基于车辆的行驶线路特征及车辆的信用等级,提出了一种基于车辆驾驶路线和公钥证书的女巫节点检测机制。在车辆驶过路边设施时,主动向路边设施请求获取授权时间戳,车辆行驶过程中所获取的多个授权时间戳,构成车辆的路线凭证。验证方通过车辆合法性的验证以及车辆之间驾驶路线差异的对比,以检测出女巫节点,消除女巫攻击对网络造成的危害。仿真结果表明,检测率可达96%。     

路边设施作为中继的信息广播喷泉传输方案

文章介绍的是在城市路口环境下,当路口转角处有大型建筑存在时,位于转角两侧的车辆终端之间的通信链路存在阴影衰落,导致他们之间的传输可靠性大大降低。为了在城市路口环境下,改善车辆间广播信息传输的可靠性,本文提出在车辆发送端将原始安全信息经过喷泉编码后发送到信息广播区域,并通过仿真得出了不同位置处的车辆终端完成信息接收所需要的时间,具有较大的现实意义。     

VANET自适应门限MAC层退避算法研究

车辆自组织网络(VANET)为车辆提供公平、高效的数据传输。针对密集高速移动场景,提出一种自适应门限的指数增加线性减小MAC层退避算法(A-EInLD)改善其数据冲突问题,提高系统性能。通过动态记录并更新每次成功发送时窗口的平均值并与获取的邻居节点窗口值进行比较得出竞争窗口的门限值,成功发送时基于该门限值通过连接数目对数值线性减小窗口大小从而避免冲突。最后,应用二维马尔科夫链模型分析算法并通过仿真评价性能结果。     

防恶意干扰的VANET双群联合定位算法

传统的无线定位方法直接应用于车辆自组织网络(VANET)时,会被窃听方利用定位信息,从而导致严重的安全隐患.为此,提出基于Bancroft方法的双群组合定位算法,用于保障车辆自组织网络中车辆定位的安全性和准确性.算法利用两个群组的智能车辆节点分别进行定位,利用两组解分别反求伪距值,如果所获得的伪距值与经过节点钟差修正后的原始伪距值基本一致,则认为这一组解为最终的定位结果,从而保证了定位的正确性.同时,双群定位的信息分散性保证了系统整体的安全性.理论分析及算法仿真表明,双群联合定位算法可使窃听方的误码率稳定在较高水平.     

分组无线网分群后的隐藏终端问题分析

针对军用飞机空中组网的特点,对自组织TDMA体制的分组无线网开展了隐藏终端问题的分析研究。针对分群后的分组无线网,提出了码分配以及群首和网关节点相结合的解决方案,有效地解决了群内和群间两类隐藏终端问题。     

VANET网络中一种新的认证方法

针对现有车载自组织网络（VANET,Vehicular Ad-hoc Network）存在的安全威胁及车辆与车辆之间,车辆与基础设施之间建立可信的连接问题,提出基于ECDH（Elliptic curve-Diffie-Hellman）公钥加密算法和UsbKey双因子身份鉴别的方案,设计出新的双向安全认证协议及详细算法,并对协议方案进行详细的安全分析,分析表明该认证协议具有更强的安全性、保密性及抗攻击能力。     

VANET中Sybil攻击检测系统的研究

由于车辆的高速移动性、网络拓扑的动态变化性以及无线信道的脆弱性和开放性,车载自组织网络面临着多种安全威胁,女巫攻击便是其中的一个典型代表.攻击者通过盗用或伪造多个不同身份,发布各种虚假信息,影响网络中的节点决策机制、资源分配机制以及路由转发机制.为了解决这个安全隐患,本文设计一种女巫攻击检测系统,利用层次聚类和动态邻域...     

基于时间预测的广播协议

随着无限通信技术的成熟,使得通过信息交换和交通信息分发式改善交通安全和预防交通拥堵成为可能。为了分发紧急信息给驾驶员,广播技术通常被采纳,但是又经常受到隐藏节点、干扰、信息冗余和竞争问题的影响。提出一种事件驱动的基于时间预测的广播(TPB,Time-based Predictions Broadcast),适合双向多车道高速公路上的车辆合作防碰撞。信息中继节点的选择基于接收车辆节点的位置、速度、方向。仿真结果表明该协议能够有效地分发紧急信息,降低时延,信息跳数减少,重播次数减少。因此通过中继节点的选择能够减少信息冗余,降低广播风暴发生的概率。     

基于局部梯度场的VANET路由研究

车载自组织网络(VANET,Vehicular Ad hoc Network)近几年受到高度关注,同时多跳安全消息路由成为VANET应用的核心问题之一。试图借助梯度场的方法,研究VANET网络安全消息的定向、受限空间及拓扑动态变化条件的传播机制,以达到快速准确地传播安全消息的目的。提出了一种局部梯度场的路由协议(LGFR,Local Gradient Field Routing),并与城市场景下的贪婪边界无状态路由(GPSR,Greedy Perimeter Stateless Routing)和无线自组网按需平面距离矢量路由(AODV,Ad hoc On-DemandDistance Vector Routing)进行了对比。仿真结果表明,LGFR在数据包丢包率、数据包端到端平均时延和全局数据吞吐量方面具有较好的性能。     

Ad Hoc网络中一种基于自裁减的广播算法

为解决简单泛洪式广播算法所引起的AdHocN络的广播风暴问题,提出了一种基于自裁减的广播算法。算法根据自裁减广播策略,通过设定延时机制和优先转发机制对网络节点是否需要转发广播包进行判定。最后,将算法应用于AODV协议,并与标准AODV协议在不同节点最大移动速度的场景下进行了转发节点数、到达率、端到端平均时延和归一化路由开销等参数的比较,以验证提出算法的有效性。     

Ad hoc网络的应用及其面临的挑战

简要介绍了目前热门的Ad hoc网络的定义以及特点,以一个具体的例子详细介绍了Ad hoc在商业中的应用,最后对Ad hoc无线网络所面临的几个问题进行了分析。     

自组织容错系统的设计及其可靠性分析

以生物神经系统的容错机理为基础,借鉴传统的人工神经网络的构建方式,结合电子电路的构造特点,提出了一种自组织神经网络模型,构建了自组织容错系统,并对构建的容错系统建立可靠性模型.通过可靠性分析发现,对于同功能不同拓扑的承载电路,当其占用神经元越少、在各层上分布越均匀时,其可靠性越高.     

紧急广播应用示范中通过有线数字电视网发布紧急广播消息的技术实现方式探讨

本文对紧急广播应用示范中有线数字电视网络发布紧急广播消息的技术实现方式进行了探讨,重点介绍了江苏、江西两省有线数字电视应用示范系统建设中的两种不同技术实现方式,并对两种方式的利弊进行了分析和探讨。     

一种在无线自组织网络中延长网络生存时间的累积广播算法

文章考虑一个无线自组织网络中的广播问题,分析研究了传统累积广播算法及其性能表现,提出了一种新颖的算法,延长生存时间累积广播算法(ELAB算法)。然后通过一个4节点网络模型详细阐述了这一算法,并将它扩展到N节点无线自组织网络中。理论分析和仿真结果证明,相比于传统累积广播算法,对于不同的网络结构和节点数量,ELAB算法可延长网络的生存时间至少50%。     

基于ISOA的VANET自适应数据传输算法

针对基于802.11p的车载自组织网络(VANET, Vehicular Ad hoc Network)的吞吐量最优化问题,采用启发式搜索优化的思想,在数据传输方面提出了改进的搜索者优化算法(ISOA, Improved Seeker Optimization Algorithm)。该算法通过对节点发送概率的最优化实现节点平均吞吐量的最大化;通过对吞吐量变化的检测调整发送概率,实现对通信环境变化的自适应性;通过对在VANET场景下传统SOA的改进,提高了搜索全局最优解的成功率。仿真结果表明,ISOA较传统算法在环境变化自适应性方面更好,在收敛速度及准确度等方面性能也更优。     

基于Markov链Packet-Level的VANET差错预测模型及性能预估

 车用自组织网络—VANET(Vehicle Ad-hoc Network)是一种应用于智能交通系统的新型无线移动自组织网络,其网络体系及各层协议设计与信道特性紧密相关,信道实时测量与性能预估逐渐成为VANET通信协议设计基础.本文主要思想是通过实测数据包的差错序列来评估VANET信道质量.首先通过实测数据分析,发现差错序列中相邻无误串和错误串具有统计依赖关系;然后提取数据包的差错序列统计特性参数,依此建立基于Markov链的PLE(Packet-Level Error)模型;最后通过不同模型仿真结果与实际统计结果的比较与验证,PLE模型比传统的Gilbert-Elliott模型更适合描述VANET信道特征.     

基于簇头选择及簇间切换的VANET的数据传输方案

由于车辆自组织网VANET(Vehicular ad-hoc network)的特性,包括车辆高速度移动、信道衰落、信道相互竞争以及用户服务的不同质量要求QoS(Quality of Service),给数据传输提出了挑战。为此,采用基于簇的VANET的数据传输策略,提出簇头CH(Cluster head)的选择方案以及簇间切换算法。CH的选择方案融合了节点同意度NOD(Node degree)、候选CCHs(Candidate Cluster head)的接入资源以及CCHs与其他簇成员CMs(Cluster members)间的速度差三方面信息。同时,簇间切换时考虑时延敏感服务DSS(delay-sensitive service)、吞吐量敏感服务TSS(throughput sensitive service)的QoS要求,并通过建立效用函数UF(Utility functions),实现簇间的切换。最后,仿真结果表明,提出的方案在数据传输时延、开销、数据传输成功率以及吞吐量方面的性能得到明显的提升。