基于OPNET的车用Ad hoc网可靠性评估研究*

通过搭建车用Ad hoc网络(VANET)的仿真平台,将一个真实的车辆节点移动模型与标准的无线移动Ad hoc网络模型进行结合来对车用网络的可靠性进行评估。反映了车辆的移动特性对整个VANET可靠性的影响,利于更详细、更直观的刻画VANET的重要特性,为将来VANET相关协议的设计提供具体、详实的参考数据和建议。     

车联网的多跳广播协议及移动模型仿真的研究现状

由于车联网(VANET,vehicular Ad Hoc networks)的节点移动速度快、拓扑动态变化以及移动轨迹局限性等特性,多跳广播成为VANET中车间通信的有效方式之一.此外,由于直接在真实环境中评估VANET的性能是非常困难的,仿真成为研究VANET的有效工具.为此,先分析VANET的网络结构,再讨论了广播协议的发展现状,并分析了典型的广播协议.随后论述了VANET移动模型仿真的发展现状,并重点分析、对比了当前交通仿真器和网络仿真器的特点.最后,探讨了车载自组网仿真器未来的发展方向.     

适用于VANET仿真的车辆合成运动模型

车载自组网(VANET)是移动Ad Hoc网络技术在交通领域的应用,已成为智能交通系统一项非常有前景的技术.准确反映节点运动方式的运动模型对于提高仿真实验准确性至关重要.首次利用了实际的卫星地图信息,在考虑实际道路环境特点基础上实现了新的节点运动模型--车辆合成运动模型,将该模型与随机路点模型和曼哈顿模型进行了对比,并在根据西安城区卫星地图构建的仿真场景中分别采用3种节点运动模型,利用QualNet仿真平台评估了不同节点运动模型对路由协议性能的影响.结果表明,节点运动模型对协议性能影响很大,分析认为合成运动模型更适合于VANET仿真研究.     

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。     

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。     

城市场景下VANET路由协议大规模仿真研究

车载自组网(VANET)是移动Ad Hoe网络(MANET)技术在交通领域的应用,由于VANET独特的场景特点,需要重新评估MANET中路由协议在VANET场景下的适用程度.为了提高仿真实验结果的准确性,实现了车辆运动模型并结合西安城区卫星地图构造了逼真的城市道路场景.在场景下利用QualNet仿真平台进行了大规模的路由协议仿真实验,评估了四种典型的MANET路由协议在城市场景VANET中的适用性.结果表明,这些协议难以满足通信需求,不适合用于城市环境下车载自组网研究.     

机器人自组网的运动控制模型仿真研究

机器人自组网具有较高的军事和民用价值;基于机器人通用运动学模型,对传统自组网的节点运动模型——随机路点和随机方向移动模型进行了修改,为机器人自组网中的节点建立了运动控制模型,并建立了机器人自组网的网络模型,对几种运动模型进行了仿真分析;结果表明,在机器人自组网的仿真场景中网络性能有所恶化;达到了较为真实地仿真机器人自组网的目的,得出的结论对机器人自组网的仿真研究具有一定的参考价值。     

车载自组网城市环境信道传播模型设计与仿真

针对车载自组网（VANET）在城市环境中信道传播模型不真实的问题,提出了一个考虑障碍物影响的信道传播模型。首先,通过地图位置处理把信号的传播分为直接的视距传输、经过1次转向的非视距传输和禁止传输三类;其次,给出了视距与非视距传输下接收端的接收功率表达式;最后,推导了Nakagami分布下的分组传递率。理论分析和洪泛广播协议仿真实验结果表明,该模型有效反映了信号传播受路旁障碍物影响的真实情况,在轻负载的稀疏场景降低了31.4个百分点的覆盖率,而在重负载的稠密场景则提升了13.32个百分点的覆盖率。所提模型模拟了5.9 GHz高频信号的直线传输效应,为通信协议的设计策略以及真实的VANET仿真提供了依据。     

一种高斯-马尔科夫模型下的车辆位置管理策略

在车载自组网VANET中,节点的高移动性使得网络的拓扑结构频繁变化。随着节点数目的增加,网络的开销迅速增大,直接影响到网络的可扩展性。为此,将位置管理的策略引入VANET网络中,以达到减少网络开销的目的。在高斯-马尔科夫移动模型的基础下,提出了一种新的位置管理策略,实现车辆在低开销下的可靠通信。通过仿真比较,验证其在性能上具有更好的可扩展性。     

IEEE 802.11p协议MAC层自适应移动性改进研究

针对VANET环境下标准IEEE 802.11p协议的MAC层对车辆移动性因素支持不足的问题,对IEEE 802.11p协议MAC层自适应移动性机制进行了研究。首先,构建了一种VANET通信场景;然后,基于构建的通信场景,分别基于节点邻居数量和节点相对速度提出了一种P持续CSMA/CA机制和一种基于节点相对速度的动态优先级管理机制;最后,基于Veins仿真平台构建了测试场景,并对提出的改进机制进行了仿真测试。测试结果表明提出的两种机制能够有效增加系统吞吐量、减少丢包数量、降低平均数据传输延迟和平均数据重传次数,显著提升了VANET网络性能。     

车联网环境下基于机会网络的可信路由模型

由于车联网中的节点多为快速移动的车辆,因此节点的移动性使得车联网网络拓扑的结构变得更加复杂,节点的分布范围变得更加广泛,恶意节点对路由的潜在威胁也逐渐增加.这些不确定因素都使车载节点间通讯的安全性与节点的空间信任值受到了的影响.本文主要研究的内容是构建出一种基于反馈节点信任度的信任评估模型,与经典的机会路由模型相结合,提出一个优于现有、且更适合目前车联网复杂多变的环境所需要的可信路由模型,进而提高节点间通信的安全性与准确性.仿真实验结果表明:各个路由模型的性能在不同预设值下差异明显.其中FB-SF模型在提高数据传输准确度的同时尽可能的提高了恶意节点检测比.     

城市环境下基于拓扑特性的车辆自组网建模

低碳生活和低能耗是当今的热门话题,对“绿色交通”的期待使得车辆自组网(vehicular ad hoc network,简称VANET)受到越来越多的关注和研究.而无线通信技术的快速发展和车辆的普及使车辆自组网的研究变得更加迫切和必要.提出以车辆自组网本身拓扑特点出发,通过对某些城市VANET 的实证研究来获得通用的网络特征和网络模型,进而解释网络行为和物理含义的新思路.基于此,利用4 000 多辆出租车收集的实时数据,分析了城市环境下车辆自组网的度分布、聚类系数、特征路径长度等拓扑特性.数据分析结果表明,城市环境下车辆自组网节点度服从幂率分布,且网络的整体和局部都具有较高的聚类系数.从分析结果出发结合复杂网络理论,建立了一种车辆自组网的网络模型,该模型从规则图出发,应用无标度网络和小世界网络的特性,将随机重连和优先连接原则应用于模型中,并设置模型的外部接口对网络模型进行控制和分析.最后,仿真验证了所建模型的有效性.为建立更有效的车辆自组网仿真平台提供了理论模型,同时有助于更好地控制网络拓扑.     

车载自组织网络中的数据分发机制

车载自组织网络（vehicular ad-hoc network,简称VANET）作为一种新型的移动自组织网络,应用前景广阔.鉴于长距离数据分发机制是支撑VANET应用的一个不可或缺的机制,提出了一种VANET下路边单元（roadsideunit,简称RSU）辅助的数据分发机制Ara,并在不同的交通场景下对其性能进行了评估.实验结果表明,即使在有RSU出现故障的情况下,Ara也可以保证较高的数据到达率、较小的延迟和较低的消息开销.同时,通过建立分析模型对Ara的数据传递延迟进行了理论分析.该分析模型建立在车辆的微观流模型之上,可以推导出不同RSU 部署场景下的数据传递延迟.模拟实验结果验证了模型的正确性,因此该分析模型可以对Ara数据传递的性能进行预测.     

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.     

一种基于马尔可夫链的车辆自组网可生存性模型

根据车辆自组网（VANET）的特点和实际应用,分析了VANET的可生存性要素,给出了VANET的可生存性定义,分析了VANET的服务、威胁与策略,提出了基于马尔可夫链的平均可生存性量化模型,并通过模拟验证了该模型的正确性。理论和模拟结果均表明,保证基本服务和防止严重威胁可以有效保障VANET的可生存性。     

High dynamic adaptive mobility network model and performance analysis

Since mobile networks are not currently deployed on a large scale, research in this area is mostly by simulation. Among other simulation parameters, the mobility model plays a very important role in determining the protocol performance in MANET. Based on random direction mobility model, a high dynamic adaptive mobility network model is proposed in the paper. The algorithms and modeling are mainly studied and explained in detail. The technique keystone is that normal distribution is combined with uniform distribution and inertial feedback control is combined with kinematics, through the adaptive control on nodes speed and prediction tracking on nodes routes, an adaptive model is designed, which can be used in simulations to produce realistic and dynamic network scenarios. It is the adaptability that nodes mobile parameters can be adjusted randomly in threedimensional space. As a whole, colony mobility can show some rules. Such random movement processes as varied speed and dwells are simulated realistically. Such problems as sharp turns and urgent stops are smoothed well. The model can be adapted to not only common dynamic scenarios, but also high dynamic scenarios. Finally, the mobility model performance is analyzed and validated based on random dynamic scenarios simulations.