面向安全应用消息传输的异构网络选择算法

为了实现异构车联网中安全应用消息的低时延高可靠传输,针对基于DSRC/LTE的异构车联网,设计了一种面向安全应用消息传输的网络选择算法。该算法从安全应用消息传输服务质量(quality of service,QoS)需求出发,综合考虑了安全应用消息传输QoS的多项参数指标,包括端到端时延、丢包率、传输速率。算法首先利用层次分析法计算出安全应用消息传输QoS各个参数的权重值,然后分析了各个候选网络支持安全应用消息传输QoS的能力,最后确定了安全应用消息传输QoS的满意度。采用双向耦合、实时交互的车联网仿真平台Veins LTE对面向安全应用消息传输QoS的网络选择算法进行了仿真实现和性能验证。仿真结果表明,面向安全应用消息传输的网络选择算法可以根据安全应用消息传输的不同QoS需求,合理地分配网络资源。一方面,与仅使用已经实现的QoS-oriented TDMA协议相比,同时使用QoS-oriented TDMA协议和面向安全应用消息传输的网络选择算法的异构车联网,在高速场景和市区场景中安全应用消息的接收概率分别提高了13.7%和10.4%,传输时延分别减少了8.6%和11.5%。另一方面,面向安全应用消息传输的网络选择算法在高速场景和市区场景中,与匹配博弈网络选择算法相比,安全应用消息的接收概率分别提高了11.6%和7.5%,传输时延分别减少了13.2%和15.3%。     

BDNC:基于网络编码的车载网商业消息传输协议

通常采用网络编码技术提高VANETs中商业应用的带宽利用率。然而,网络编码会引入额外的消息传输时延,这就存在带宽利用率和消息传输时延的权衡问题。为此,针对车载商业应用中的消息传输,提出了面向带宽和基于网络编码时延的消息传输协议(BDNC)。当两个源节点同时向同一区域广播消息时,转发节点(Relay)就利用网络编码技术降低重播次数和带宽消耗。当转发节点接收到消息时,它有两个选择:等待编码机会,节省带宽;或直接转发消息,降低时延。BDNC采用了两个不同的时延控制策略:缓冲区域控制(BSC)策略和时间控制(TCS)策略,以降低传输消息每一跳的时延和提高带宽利用率。仿真结果表明,两个策略较好地控制时延,且带宽利用率提高了38%。     

基于密度和距离的多跳广播转发节点选择方案

多数车联网VANET(Vehicular Ad Hoc Network)的安全应用均采用多跳广播方式分发安全消息。现已提出了许多的多跳广播转发节点选择方案,但它们以减少转发节点数为目的。为此,提出基于密度和距离的多跳广播转发节点选择方案DDBFS(Density-Distance based multi-hop Broadcast Forwarder Selection scheme),记为DDBFS。DDBFS方案主要解决两个问题：密集区域的冗余广播和稀疏区域的高的传输时延。在提出的DDBFS方案中,节点在决策是否转播接收的消息前,依据距离和网络密度设置定时器,一旦定时完毕,且在定时期间,没有其他节点转发该消息,该节点就成为下一跳转发节点。仿真结果表明,与现有的方案相比,提出的DDBFS协议在重播次数和传输时延性能得到显著提高。在密集区域,消息重播次数下降了约57%,在稀疏区域,传输时延缩短了约82%。     

基于竞争与TDMA的低时延无线传感器网络MAC协议

针对经典无线传感器网络（WSNs） S-MAC协议的累积睡眠延迟问题,提出了一种基于竞争与时分复用（TDMA）方式混合的低时延LH-MAC协议.LH-MAC根据包的传输跳数,提供不同优先级的接入服务,使已完成多跳传输的包以更大的概率接入信道,实现较远节点的低时延传输目标.仿真比较S-MAC与LH-MAC的平均延迟和能耗,表明LH-MAC在保持能量高效前提下,有效降低了端到端时延.     

基于数字签名的车联网安全体系研究

车联网以智能网联汽车为信息交互感知主体,通过建立车-云-路-人消息互联传输体系,实现智慧交通智能管理、高效控制和及时调度.然而非法网络入侵与攻击导致车联网多通信场景存在安全隐患,为了解决通信各端身份识别问题和复杂通信场景下消息安全传输机制,身份认证技术成为车联网安全体系的重要保障.综述了国内外车联网研究现状和成果,说明...     

自适应紧急消息广播协议在VANET中的应用

车联网VANET(vehicular ad hoc network)被认为是智能交通系统最有前景技术之一,能够提出不同的应用服务,其中安全预警是最为重要的应用.可靠、有效地广播紧急消息是实现安全预警的关键.为此,提出面向不同应用的自适应紧急消息广播DAEMB(different application-self-adaption emergency messages broadcasting)协议.DAEMB协议依据应用的不同特性,采用Reliable和Dissemination两种紧急消息传输模式,并利用非均匀化基于时间和距离的段(segment)策略选择转发节点.仿真结果表明,提出的DAEMB协议平均传输时延、吞时量和紧急消息传输成功率方面具有良好的性能.     

VANET中利用分布式TDMA空闲时隙的协作中继方法

车载自组网中的分布式时分多址(TDMA)协议的主要缺陷是未能充分利用无线信道资源,如节点空闲时隙问题。针对车载自组网无中心节点且网络拓扑结构快速变化的特点,提出一种协作中继分布式TDMA方法(CR-DTDMA),以便利用节点空闲时隙协作中继转发数据。CR-DTDMA实现一种网络握手协议来确定协作中继节点,不依赖相关数据传输确认机制,而且网络握手协议的控制信息都采用消息搭载机制传递,不需要发送专门的控制包。分析与模拟表明,CR-DTDMA提高了数据中继转发概率,降低了中继转发时延和丢包率。     

5G中Multi-TRP based URLLC传输方案设计

超高可靠低时延通信(URLLC)作为5G的三大应用场景之一,受到了越来越广泛的关注。车联网是URLLC的主要应用之一,对信息传输的可靠性有很高的需求。为了增强传输的鲁棒性和可靠性,从空分、频分和时分的角度分别介绍了多种Multi-TRP based URLLC技术方案,对比分析了其优缺点。此外,设计了一种新的动态切换传输方式的信令指示方案,并对多种方案进行了性能仿真评估。仿真结果表明,动态切换的方式能提供显著的性能增益。     

车联网中基于功率控制的传输可靠性算法

针对车联网中车车通信间的传输可靠性差的问题,提出了一种最小最大功率控制传输可靠性评估(MMPETR)算法。首先,研究了移动车辆的发射功率控制技术对数据传输可靠性的影响,即增加发射端功率可提高消息传输成功率。其次,对现有的传输可靠性评估(ETR)算法进行改进,全面考虑了车车通信中发送端车辆成功分发告警消息所需的发射功率与该车辆本身的最小发射功率和最大发射功率之间的大小关系。最后,通过仿真给出发送端车辆的最小发射功率和最大发射功率的合理数值。仿真结果表明,MMPETR算法的传输成功概率比ETR算法增加了约4%,提高了传输可靠性。     

车载自组织网络基于簇的协作MAC协议研究

随着无线通信技术的发展,车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)已经成为一个新型的研究领域。针对VANET中车辆行驶的特征以及车辆间安全信息传输严格的时延限制和高可靠性要求,提出了一种基于簇的协作MAC(CCB-MAC)协议用于安全信息的传输。当在广播期间节点没有接收到安全信息时,被选择的辅助节点重传先前侦听到的安全信息到目的节点,并且重传是在未被预留的时隙中进行的,这将不会中断正常的传输。数值分析和仿真结果表明,CCB-MAC明显提高了安全信息传输成功的概率,降低了传输时延和丢包率。