车载自组网中基于备用副本回退机制的路由优化算法

针对车载自组网在不良道路环境中通信质量不佳的问题,提出一种路由优化算法。借助车载全球定位系统和电子地图设备获取车辆的速度、移动方向及车辆间的相对位置等信息,计算并选取理论上最可靠的通信路径进行消息传递。当消息传递因外界地形环境阻碍无法顺利进行时,利用备用副本回退机制避开通信障碍区,提高通信可靠性。仿真结果表明,与无线自组网按需平面距离矢量路由协议相比,该算法在数据包投递率、链路断开次数、路由发现频率等方面性能较优,并且能保证车载自组网的通信质量。     

基于公交系统的异构车载网路由协议

现有的车载网路由协议通常只利用车载网的单一特性进行路由设计,造成消息投递率过低或延迟过高。为此,提出一种整合专用短程通信与长期演进技术的异构车载网多属性决策路由协议。该协议在整合长期演进技术的基础上,以公交车辆与公交车站作为骨干网络,使用多属性决策的方法进行路由选择。仿真结果表明,与基于位置信息的贪婪边界协调者路由以及基于公交系统的距离向量路由相比,该协议能够有效地提高消息投递率并降低消息延迟。     

一种基于ODMRP的按需式分簇多播路由协议

ODMRP协议是无线自组网环境下的一种按需式多播路由协议。提出了一种对该协议的改进,即ODC-ODMRP路由协议。协议继承了ODMRP协议对拓扑频繁变化的良好适应性,并采用按需式分簇机制（ODC）,有效减少了泛洪带来的控制开销,提高了网络的路由效率。实验结果表明,该算法具有路由收敛速度快、泛洪效率高、控制开销小等特点。     

城市非连通车载自组网中低时延路由协议

针对城市车载自组网具有路径寿命短、网络非连通的特点,设计一个低时延路由协议。该协议根据车辆密度建立时延模型,将路由分为路段转发和路口转发2个阶段,路口转发选择时延最小的路径进行路由。实验结果表明,该协议能在城市非连通的车载自组网中达到较高的分组投递率和较低的传输时延。     

基于区块链的车载自组网车与基础设施快速切换认证方案

针对车载自组网（VANET）中车辆通信面临的安全风险挑战以及车辆进入新的基础设施覆盖范围时需要进行复杂的身份重新认证问题,提出基于区块链的车载自组网V2I(Vehicle-to-Infrastructure)快速切换认证方案。该方案利用区块链去中心化、分布式和防篡改的特性,实现车辆认证信息的存储与查询;使用令牌机制,减少区块链查询次数,简化路边单元（RSU）切换认证阶段的认证过程,在后续的认证过程中只需检查令牌的有效性,实现了RSU的快速切换认证;采用了批量认证方法,能有效减少认证过程中的计算开销,提高消息认证效率;另外,可以实现对恶意车辆的追溯与撤销,并及时更新车辆的匿名身份,保证车辆的匿名性。相较于匿名批量认证方案、全聚合认证方案、无证书聚合签名方案、基于区块链的认证方案,所提方案在消息认证耗时上缩短了约51.1%、77.45%、77.56%和76.01%。实验结果表明,该方案能够有效降低车载自组网中的计算开销和通信开销。     

基于范围代理的MAODV协议改进

高效的组播路由是移动自组网网络组播路由的研究热点之一。在分析MAODV协议的基础上,提出基于范围代理扩展的MAODV组播路由协议。通过使用区域范围代理管理和单播与广播结合的组播数据包,扩展范围代理MAODV协议。模拟仿真结果显示,改进后的协议减少网络开销和树重构次数、降低端到端平均时廷、提高数据包投递率。     

基于链路稳定性加权的车载自组网按需路由协议

车载自组网由于网络拓扑变化快,带宽有限,易导致通信链路不稳定.传统基于跳数判据的按需路由协议主要考虑协议的时延性能,忽略了路由的稳定性.路由的不稳定会带来频繁的路由发现过程,增大网络开销,降低路由协议性能.针对车载自组织网,对经典按需路由协议AODV进行改进,兼顾考虑路由的稳定性和时延,提出了一种由链路有效时间、队列饱和度和跳数组成的综合判据,实现了一种基于链路稳定性加权的路由协议.在路由发现过程中,路由发现包携带途经每一跳的综合判据值或权重之和,以权重之和最小的路径作为路由.仿真结果表明,提出的路由协议在投递率、时延和网络开销方面均优于AODV.尤其是路由发现频率仅为AODV的70％左右,说明路由稳定性远优于AODV.     

带协作式监视节点的安全VANETs路由算法

车载网VANETs(vehicular ad hoc networks)的路由协议中总是存在VANETs恶意节点试图破坏消息的正常传递。为此,对车载网无信标路由算法BRAVE(beacon-less routing algorithm for vehicular environments)进行改进,提出一种带协作式监视节点的安全路由算法S-BRAVE。在公钥基础设施PKI(public key infrastructure)的基础上,引用证书交互策略,对消息加载证书并传递过程中进行验证;在路由协议中设置协作式监视节点监视消息的传递,如消息不能传递到目的节点,该节点将担任传递消息的任务,同时调整BRAVE内消息格式使得S-BARVE能防御选择性转发攻击;将S-BRAVE与BRAVE协议在分组投递率、开销和端到端时延等性能方面进行对比。实验结果表明,S-BRAVE的分组投递率提升50%,考虑到开销和时延等方面,S-BARVE适用于大范围节点密集环境。     

一种基于ODMRP的源节点分簇多播路由协议

ODMRP协议是无线自组网环境下的一种按需式多播路由协议。提出了一种对该协议的改进,即SC-ODMRP路由协议.协议继承了ODMRP协议对拓扑频繁变化的良好适应性,并采用基于多播源节点分簇机制（Source-based Clustering,SC）,大大减少了泛洪带来的控制开销,有效地提高了网络的路由效率。实验结果表明,该算法具有路由收敛速度快、泛洪效率高、控制开销小等特点。     

无线传感器网络CDPMR路由算法研究

在无线传感器网络路由协议中,分簇路由具有扩展性强、数据融合简单、能量利用高效等特点。基于一些分簇算法和多路径路由算法,提出基于簇指挥路径的多路径路由算法（CDPMR）。仿真结果表明,与其他路由算法相比,CDPMR扩展性好,控制负载低,网络拓扑稳定,能减少网络重构开销带来的通信代价,有利于均衡网络能量消耗,延长网络生命周期。     

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。     

车载自组织网络中的被动地理路由算法

针对车载自组织网络中无可靠的基础设施可用、网络的拓扑结构变化快、障碍物多等特点,提出一种车载自组织网络的被动地理路由算法,采用基于城市交通图和节点位置信息的无线路由算法,使用基于路段与速度的位置预判方法,去除广播机制,降低路由开销。模拟实验结果证明,该算法能以较低的路由负荷提供较高的包递送率。     

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。     

基于命名数据网络的车载自组织网络数据分发机制

车载自组织网络（VANET）是一个高度动态的通信网络,设计稳定的数据分发机制是一个很大的挑战。将关注数据内容的命名数据网络（NDN）应用于车载自组织网络中,能有效缓解网络拓扑频繁变化所带来的问题。首先,优化命名数据网络的消息类型和数据结构;然后,结合车载自组织网络的特性,提出根据路段建立路由的方式,减少数据分发的开销。仿真实验结果表明,所提出的基于命名数据网络的车载自组织网络数据分发机制与应用于车载自组织网络数据分发的传统命名数据网络算法对比,数据转发平均命中率（AHR）提高大约53个百分点,平均转发次数减少大约0.4。因此提出的基于命名数据网络的车联网数据分发机制,采用新的路由方式,能够提高数据分发效率。     

一种多向链路感知的车载Ad Hoc网络传播协议

为了提高车辆自组织网络（Vehicular Ad Hoc Network,VANET）的数据传输效率,并使车辆间的数据通信能够持续进行,提出一种多向链路感知的车载Ad Hoc网络传播协议。为了保证车辆节点在执行通信任务的过程中实现数据的持续传输,防止通信链路频繁断连影响传输质量,提出了车辆网络的时间关联模型来讨论车辆间的速度差与通信持续时间的关系。为了缩短VANET中用于数据传输任务的总时间,协议基于改进蚁群的方法进行了多向链路感知,从而寻找在保证通信需求时间下的最短传输路径。实验结果分析表明,相比基于改进地理信息路由和基于优化链路状态路由的VANET数据传输算法,该算法的数据传输任务完工时间分别缩短了38.4%和27.3%,平均传输延迟分别降低了25.5%和12.1%。     

基于蚁群的AdHoc网络分簇路由算法

无线AdHoc网络是一个多跳、临时性的对等移动自治系统,它由一组带有无线收发装置的移动节点组成。而路由协议是AdHoc网络体系结构中不可或缺的重要组成部分,因此路由协议的研究成为当前AdHoc网络研究的重点。针对AdHoc网络节点能量有限的特性,提出了一种基于分簇及蚁群的组合路由算法（CRBAC）。给出了分簇策略下的簇内簇间路由机制,簇内采用按需路由策略,将改进的蚁群算法应用到簇内路由机制中,通过扩散信息素选择能量高的邻节点均衡网络节点能量,而簇间采用尽可能简单的表驱动路由策略。仿真结果表明,该算法是合理的,不仅有效地减少了端到端时延,而且提高了网络的生存时间。     

TEA-CBRP: Distributed cluster head election in MANET by using AHP

Mobile Ad hoc Network consists of a set of mobile nodes that are communicating in a wireless channel. In this network, the number of nodes and their mobility have an impact on the routing performance. In order to improve the routing performance of large scale Mobile Ad Hoc Networks, clustering is one of the solution. When clustering is implemented, an unconditional cooperation among the intra cluster and inter cluster nodes is necessary. In the event where a malicious or selfish node is elected as a cluster head, the routing performance gets significantly affected. In this paper, the key decision factors such as the trust value, remaining energy, and the time of availability of the mobile node is explored to elect a cluster head. Further, these three decision factors are incorporated into the Analytical Hierarchy Process technique in order to elect the most cooperative node as the cluster head. An enhancement to the existing Cluster based Routing Protocol, is proposed in this paper and then enhanced work, is termed as Trust Energy Availability based Cluster Based Routing Protocol. A network based on the proposed protocol is simulated. The important routing performance parameters such as packet delivery ratio, end to end latency, routing packet overhead, and the number of times cluster head changes are discussed for the simulated network and the results are compared with AODV and CBRP routing protocols. The simulation results have shown that the proposed cluster based routing protocol improves the network performance by eliminating malicious and selfish nodes from being elected as cluster head.     

VANET环境下基于历史行为的消息路由方案

通过分析车用自组织网络(VANET)在道路交通领域中的应用现状,根据VANET的特点及其消息传输过程中面临的挑战,针对以往算法较难准确进行空间建模并较少考虑社会行为的规律性特征的问题,提出了一种基于车辆历史行为统计的消息路由方案——HBSR,具体分为计算车辆之间的连通性的节点连通算法,计算源节点和目的节点间可达时段数的拓扑重叠算法,选择消息转发路径的路径选择算法和丢包策略四部分。通过在ONE仿真平台上将其和一些典型的路由算法进行比较,实验证明HBSR方案能够更有效地在VANET中找到消息转发路径,在送达时延明显降低的同时交付率有显著提高,并且表现相对稳定。     

一种车载自组织网络连通性维护方法

车载自组织网络（VANET）中的高速移动性节点和动态的网络拓扑结构使得车辆间通信链路存在传输时延长、连接时间短的问题。通过引入双簇头选择算法,提出一种改进的AODV路由协议（AODV-CMIRP）,用于VANET的连通性维护。利用分簇技术降低全局网络拓扑的动态性,通过引入节点的相对移动度和相对速度作为簇头选择指标,并选取辅助簇头节点以延长车载自组织网络整体生存时间。仿真结果表明,在保证网络连通性和稳定性的前提下,相比CBDRP和AODV协议,AODV-CMIRP协议具有较低的平均端到端时延和较高的分组投递率,能够有效延长簇头生存时间并提高网络的稳定性。     

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。