车用自组网信息广播

车用自组网作为移动自组网在智能交通系统中的应用,有望为人们提供更安全、效率更高的旅行方式.广播协议为危险警告、协同驾驶、路况通报等交通信息的发布提供了有效途径.简要介绍了车用自组网的特点和应用分类.采用分析和比较方法,讨论各种信息广播协议的特点、性能差异和应用范围,并针对车用自组网的特点及应用需求指出未来信息广播模型的设计思想和突破方向.     

车用自组网自适应单跳广播协议

在车用自组织网的单跳广播协议中,隐藏/暴露节点是影响广播信息成功分发的关键因素,媒体接入控制层的竞争窗口是影响吞吐量性能的关键因素.首先建模分析广播信息成功接收率、吞吐量与节点密度、竞争窗口之间的关系,然后针对车用自组织网的节点密度动态变化特征提出基于多目标优化的自适应可靠单跳广播协议.仿真研究结果表明,该协议通过自动调整节点竞争窗口可以在保证广播信息可靠分发的同时优化网络吞吐量.     

车用自组网节点主动通告跨层数据传输控制

为提升车用自组网中数据业务的服务质量,改进了车用无线接入技术数据传输控制机制,提出了车用自组网节点数据传输能力主动通告跨层数据传输控制方案(Activc Notify EDCA, AN-EDCA)。仿真实验表明,AN-EDCA跨层数据传输控制机制有效地提升了各种应用环境中车用自组网的数据业务吞吐量,保证了车用自组网中数据业务的服务质量。     

一个高效的移动自组网广播协议

广播操作是无线移动自组网络中常用的操作,通常采用洪泛业实现。无控制的洪泛会带来大量重复消息,大大降低网络的吞吐率,称为广播风暴问题。鉴此,本文提出了一个高效的广播协议。通过在广播时有选择地转发消息,该协议能大大减少洪泛中的广播开销。模拟试验证明,本文提出的协议性能优于洪泛,可伸缩性强,实现简单,能有效地
地用于移动自组网中。     

一种应用于城市环境中的车载自组网广播算法

针对城市环境中车载自组网信息发送面临的问题,本文提出一种可靠的车载自组网广播算法。首先,结合节点间的位置信息与移动方向将节点分类,基于距离机制选择中继节点,实现多跳广播;在十字路口处,为解决消息在各个路口进行广播,结合道路拓扑,将节点分为前向节点与后向节点两类;最后,针对车辆密度稀疏状况而出现通信空洞的问题,采用携带转发策略解决,节点主动探测空洞的发生,并验证消息发送方向上有节点进入通信范围,再次进行消息广播。仿真实验表明,算法在数据包延时、数据包成功发送率以及发送单一数据包平均负荷等方面具有较好的性能。     

一种分发车用安全信息的单跳广播协议

单跳广播是分发车用安全信息的基本方法。在车用安全信息广播中,预约信道机制和信道状态指示机制是影响安全信息及时可靠传输的关键问题。本文首先研究了现有的信道预约机制和信道状态指示机制,分析了其对于车用安全信息分发的局限性,提出了一种利用忙音预约一跳信道、指示一跳信道状态的单跳广播协议,并在OPNET网络仿真平台上,进行了仿真实验。实验结果表明,和没有预约信道、以及预约两跳信道的单跳广播协议相比,本文提出的单跳广播协议的性能稳健性较好,更适合于分发车用安全信息。     

移动自组网测试平台设计研究

随着对自组网研究的不断深入,需要研究自组网的各种算法在实际环境下的性能,因此就有了实现自组网测试平台的需要。文章对自组网测试平台的实现进行了设计研究,对设计过程中遇到的几个问题进行了分析,对可能的几种方案进行了比较,最后提出了自己的方案和一些测试结果。     

移动多跳自组网多播路由协议的比较与分析

移动自组网在军用和紧急救援等特殊环境的应用前景非常广阔，其中的多播路由技术面临很迫切的挑战。文章介绍了当前的一些移动自组网的多播路由协议，将其分类比较，并详细介绍了比较优秀的按需多播路由协议（ODMRP）。最后探讨了泛洪在多播路由中的应用，以及多播路由的发展和面临的问题。     

一种移动自组网中简单高效的广播算法

全网范围的广播在移动自组网中有着相当广泛的应用.基于计数器的广播算法非常适合于高速移动的网络环境.在基于计数器的广播算法的基础上提出了一种简单高效的广播算法--CBB+.理论分析和大量仿真结果表明,CBB+算法相对于原基于计数器的广播算法而言,广播的达到率有着较大的提高,并且能够减少再广播分组的发送数量,降低了广播时延.     

同线多跳自组网中一种基于最小ID的同步算法

同线多跳自组网既能解决现有同线通信方式的不足,又具有广泛的应用前景。在对同线多跳自组网进行深入研究的基础上,针对网络同步问题提出了一种新的基于最小ID的同步算法。经仿真分析验证,这种算法能较好地满足要求。     

车载自组织网络路由协议的仿真研究

本文简要介绍了车载自组织网络和移动自组织网络中两个典型的路由协议:表驱动路由协议DSDV和按需路由协议AODV;还介绍了一个实用的移动模型,使仿真实验更加接近现实。在Linux下使用网络仿真工具NS2对这两个典型协议进行仿真,并对仿真结果进行分析比较和性能评价,得出:AODV和DSDV协议都不太适用于车辆自组织网络,所以设计适合车辆网路的协议是急需解决的问题。     

高速公路场景中车用自组织网络1-连通的必要条件

微机电技术、移动计算技术和无线通信技术的飞速发展,促使在现有道路网上快速构建一个自组织、分布式控制的车辆间多跳通信网络成为现实,随之引起了一系列问题亟待解决,例如高速运动车辆间的物理拓扑连通性,它是车用自组织网络(vehicular ad hoc network,简称VANET)对用户提供可靠服务的先决条件。针对上述问题,推导得出了一种用于高速公路场景中车用自组织网络1-连通必要条件的概率计算方法,并借助真实的车辆运动轨迹数据做了大量模拟实验。实验结果表明,为了确保网络中不存在孤立节点,每个节点的通信距离     

城市车载网络中基于停放车辆辅助的数据分发

VANETs(vehicular ad hoc networks)具有节点高速移动、网络间歇性连通和拓扑高度动态变化等特点.要分发的数据很难被维持在目标区域的道路上,不能持续为行驶经过的车辆提供服务.鉴于城市区域道路两旁长时间拥有大量停放车辆这一事实,提出了VANETs中基于停放车辆辅助的数据分发策略PADD(parked-vehicle assisted data dissemination).PADD按照簇的结构对目标区域内的路边停放车辆进行管理,将要分发的数据从数据源路由到目标区域合适的停车簇,并采用订阅/发布机制在停车簇一跳范围内实现数据分发.理论分析证明了停放车辆辅助的有效性;基于真实城市地图和交通数据的模拟实验结果表明:与现有的几种数据分发算法相比,PADD能以较低的网络负载和较小的传输延迟获得较高的数据传输成功率.     

移动分布感知的车载自组网络数据分发

提出了一种面向发布/订阅系统基于车辆移动分布感知的事件分发策略MDA(mobile distribution-aware data dissemination).基于车流的自组织性及自稳性的特点,建立VANET(vehicular ad hoc network)下的发布/订阅模型,通过计算车辆与移动订阅者的相遇概率,预测订阅者的移动分布,并以此为依据实时部署和调度广播令牌在网络中的转发,从而有效地控制事件代理的分布,保证了数据传递的有效性.与已有相关研究相比,MDA采用的启发式算法,能够使事件代理的分布更好地适应网络环境的动态变化.此外,MDA采用了一种基于概率预测密度的令牌控制算法,通过实时地调整令牌的数量,进而控制事件代理的数量,降低了整个网络的负载.模拟实验结果表明,与现有的几种消息分发算法相比,MDA能以较低的网络负载和传输延迟获得较高的数据传输成功率.     

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.     

车载自组网协作定位算法研究

将半定规划应用于车载自组网协作定位问题中,提出一种对车间距离信息进行半定规划松弛的协作定位算法.该算法首先向邻居广播速度信息,并且测得与周围车辆的距离和角度,以此为基础推导出在较小时间段内车间距离矩阵所满足的半定松弛条件;然后通过半定规划方法得到车辆的位置分布;最后,通过梯度优化方法进一步改善定位精度.仿真分析表明,与其他车载自组网定位方法相比,该算法可有效提高定位性能,而且保证了车辆定位服务的实时性要求,在有测距误差的环境下也可表现出较好的定位精度.     

车载自组织网络中基于停车骨干网络的数据传输

车载自组织网络(vehicular ad hoc networks,简称VANETs)具有网络间歇连通、节点高速移动及动态的网络拓扑结构等特性,如何有效地实现车辆间的数据传输,成为VANETs的重大挑战.现有研究工作基于历史交通流量或历史延迟预测路段当前交通状况的方法并不可靠.此外,要实现高效的数据路由传输,配置大量路边基础设施节点(deploying roadside unit,简称RSU)是一种可行方案,但通常需要额外开销.基于城市区域长时间拥有大量地上停放车辆这一事实,提出了基于停车骨干网络的数据传输策略PBBD(parking backbone based data delivery),不需要配置任何地面基础设施,而是把地面的停放车辆组成一个虚拟的停车覆盖网络,通过该停车覆盖网实现数据的传输.为此,首先,对于每一条道路,把路边和非路边停放车辆组成一个尽可能长的停车簇,并基于这些停车簇组织城市停车骨干网络.其次,设计基于停车覆盖网络的全新数据传输算法来实现车辆间的有效数据传输.基于真实城市地图和交通数据的模拟实验结果表明,与现有的几种数据传输算法相比,PBBD能够以较低的网络传输开销和较小的传输延迟获得较高的数据传输成功率.     

多接口车载自组织网络频谱分配算法研究

如何提升链路的并行传输能力是车载自组网面临的重要问题.如果在车辆上装配多个无线接口,并且分别调制到不同的正交信道可以有效增强链路的并行传输能力,从而提升网络吞吐率.针对拓扑变化对多接口车载自组网动态频谱分配带来的影响,提出了一种多接口车载自组网动态频谱分配算法.算法根据车辆的运动速度进行分簇,然后在簇头间通信中采用离线频谱分配策略,从而避免了网络的拓扑变化对频谱分配造成的影响.而簇内车辆具有相同的运动速度,所以具有稳定的簇内拓扑结构,有利于频谱分配算法的应用.仿真分析表明,提出的算法适用于多接口车载自组网,在动态拓扑环境下表现出了良好的性能.     

一种适用于可扩展AdHoc网络的动态时隙分配算法

针对现有基于固定分配时隙的ad hoc网络MAC协议时隙利用率低,不能适应突发网络业务的局限性展开研究,并在此基础上提出了一种适用于规模可扩展的ad hoc网络的动态时隙分配算法(DTDMA).该算法利用较少的控制开销,通过节点间控制帧的交互,实现在网络负载较重的情况下,可以有效保证多个节点无冲突的接入信道,并针对不同优先级的网络业务提供相应优先级的时延保证.QualNet网络仿真环境中的仿真实验证明该算法能创建一个规模可扩展的无线自组织网络,且当网络中存在突发流业务时大大提高了网络吞吐量,减小了平均端到端时延,并实现了区分优先级服务.