公交移动协助城市车载网络分层路由协议

城市车载网络作为未来智能交通的重要组成部分,为解决城市交通问题提供了有效的解决方案.现有大部分路由方案未能很好地解决车辆高速移动、复杂城市交通环境和不同车流密度三大问题对路由转发的影响,导致路由协议的性能在高效和可靠性方面不足.根据城市交通信号传播环境、红灯等停以及公交运行轨迹固定、周期循环等特性,提出公交移动协助的城市车载网络路由协议,将车车之间的复杂、不确定路由转换为普通车辆-簇头-公交三层节点之间的确定、协作方式,发挥公交周期移动优势,并用簇头策略优化普通车辆与公交之间的通信.设计根据城市信号传播衰减与车辆移动相关的单跳链路筛选与多跳延迟相关的概率转发机制,保证公交转发的高效、可靠,并设计能自适应车流密度的簇头触发策略,仿真实验结果表明,整体方案转发跳数达到一定数量时,能取得较好的数据传输成功率和较低的网络延迟.     

针对大规模无线多跳网络的鱼眼机会路由协议

考虑到无线网络中广播特性、丢包特性、节点移动等对网络性能的影响,提出一种针对大规模无线多跳网络的鱼眼机会路由协议。在机会路由的基础上加入鱼眼技术,减少链路状态更新信息。在鱼眼路由表中加入链路传输概率,得到转发列表,并且简化机会路由协议的报文头结构,从而实现高效的数据传输。NS2仿真结果表明,该协议能降低网络端到端延时,提高网络吞吐量。     

方向和位置泛洪的车联网区域路由协议

为提高车载自组网路由发现、数据传输效率,对区域路由协议进行改进。考虑到车载自组网（VANET）通信环境（道路布局、方向、位置等）多样性,通过判断节点间位置关系缩小泛洪区域,下一跳优先选择该区域内与源或目的节点移动方向相同的节点,进一步减少转发节点数目,以此精细化限制泛洪。为适应 VANET 拓扑频繁变化链路脆弱特性,目的节点优先选择相同移动方向节点数最多,且平均邻居节点数最多的链路,保证数据可靠传输。仿真结果显示：改进方案较好地克服了原协议全向洪泛引起的网络开销大、单一跳数路由选择导致的丢包率、重传率较高等缺点,能够较好地适应 VANET 网络通信。     

一种基于AODV改进的城市车载自组网路由协议研究

针对城市环境下车载自组网的特点及AODV协议广播式路由探测的不足,采用贪婪转发的单播式路由探测和经典AODV协议的广播式路由探测相结合的路由探测方式,并且单播路由探测在选择下一跳转发节点时同时考虑贪婪转发和链路稳定两个因素,减少了广播帧的发送,提高了路由的稳定性。仿真实验表明,改进后AODV协议比经典AODV协议更加适合城市车载自组网。     

基于车载网络GPSR路由协议的改进

根据车载自组织网络节点移动速度快、网络拓扑变化频繁的特点,提出基于地理位置改进的车载网络路由协议SCGP。SCGP是一种将直路转发和十字路口转发相结合的新的转发策略,在直路中采用贪婪转发算法,当在十字路口时采用方向—速度转发机制,根据车辆的移动方向和速度,预测出车辆的位置,选择可靠的下一跳节点,进而保证路由选择的可靠性。在NS2仿真平台下,采用TIGER地理信息数据库,产生真实移动城区场景和接近现实车辆移动模型,并与GPSR路由协议进行比较。仿真表明SCGP路由协议有较好的性能。     

COBRA:车载网络中基于协作的大数据传输增强机制

车载网络利用车载无线通信设备在车辆移动过程中组网.研究者们已提出了大量的路由算法用于车载网络中的多跳数据传输,但是这些算法大都假设车辆间传输带宽不受限制,从而其性能会随转发数据量的增加而降低.车载网络中用于大数据量传输的路由增强机制COBRA,利用同向行驶车辆间的拓扑稳定特性延长数据在车辆间的传输时间,利用擦除编码增加传输可靠性.实验证明,当传输数据量较大或带宽受限时,COBRA机制能以较低的开销提升现有典型车载网络路由协议的传输延时与可靠性能.     

无线多跳通信网络数据传输延时补偿算法

通信网络超调量的增加以及过渡时段过长均会引起数据传输延时问题,使网络稳定性遭到破坏.对此,提出一种无线多跳通信网络数据传输延时补偿算法.在单跳传输队列模型中,采用等效带宽描述无线单跳网络链路的延时限制概率,从而推导出等效带宽模型的累积分布函数与概率密度函数.然后在路由中间节点处混合源节点与目的节点间的流量,计算延时下限...     

无线传感器网络单跳扩展增强树型路由协议研究

增强树型路由协议是最近提出的无线传感器网络路由协议,除了使用父子链路,当前路由决策节点通过和其一跳邻居节点之间建立增强链路形成比树型路由更短的路由捷径。为了尽可能多地发掘出潜在的路由捷径,提出了单跳扩展增强树型路由协议,该协议在增强树型路由协议的基础上把当前路由决策节点的单跳父亲节点和儿子节点及它们的邻居节点也考虑进路由决策过程中,可选路由捷径范围不再局限于当前路由决策节点及其一跳邻居之间的增强链路,而是向上扩展到其父亲节点及其一跳部居以及向下扩展到其儿子节点及其一跳邻居之间所形成的增强链路。该协议选择最短的路由捷径发送数据包。给出了单跳扩展增强树型路由协议的判定过程,并将该协议应用到ZigBee网络中。仿真结果显示,该协议在路由跳数和能量消耗这两项网络性能上比树型路由和增强树型路由均有提高。     

车联网中基于距离的多转发者广播协议

为实现安全信息在车载自组织网络中快速、有效的传播,提出一种基于距离的多转发者广播协议.将上一跳转发节点信号边缘处的节点作为最优转发节点,以增加单次转发覆盖新节点的数量.选择信号覆盖范围中点处节点和次接近信号覆盖范围边缘处节点作为备选转发节点,以降低因隐蔽站或车辆脱离信号覆盖范围导致转发失败的概率,并通过反向车辆存储转发广播分组恢复路由.仿真结果表明,该协议能够适应多种车辆密度的车载自组织网络,满足不同交通流密度情况下紧急信息的分发要求,降低车辆间通信的平均端到端延时和转发率,提高转发效率,并且负载上升缓慢,能有效抑制广播风暴.     

基于局部邻居节点和链路权值的改进AODV路由协议

在节点高速移动的Ad Hoc网络环境中,广播风暴对网络性能的影响尤为重要,且网络拓扑结构的频繁变化极易导致路由中断.传统的AODV路由协议在路由发现阶段直接使用广播转发RREQ（路由请求分组）机制,容易导致广播风暴降低网络性能;同时,协议选择跳数最少的路径作为路由,没有考虑到节点的快速移动导致路由频繁失效,因此无法适应节点高速移动的网络环境.针对上面存在的问题,提出一种对AODV进行改进的协议.该协议在路由发起过程中,基于局部邻居节点数量计算动态转发概率;选择路由时,利用跨层思想,结合网络节点移动速度提出链路权值,依据链路权值选择路由路径.NS2仿真结果表明：该改进协议提高了数据包的投递率,缩短了端到端的传输时延,能够更好地适应节点高速移动的网络环境.     

基于车流密度的VANETs路由协议

在节点高速移动的车载自组织网络(VANETs)中,道路交通状况极大地影响着网络中的数据传输性能。在贪婪周边无状态路由(GPSR)协议的基础上加以改进,提出了基于车流密度的VANETs由协议。考虑了车流密度以及节点运动速度、方向等影响因素,设计车流密度的计算方法,利用新的转发策略替代GPSR的贪婪转发策略,能够选择车流密度较好的路径进行数据转发,避免因车流密度分布不均匀而产生的局部最大现象。同时能够对由于节点高速运动引起的链路中断进行预测,提出有效的修复机制,从而建立链路稳健的VANETs路由。采用Matlab仿真平台进行仿真实验,与已有的GPSR,GPCR协议进行比较分析。仿真结果表明:提出的路由协议相比于其它2种路由协议在时延和分组转发率方面得到显著改善,性能优越,非常适合在城市场景中。     

基于城市公共交通移动模型的协作延迟容忍网络路由策略

如何利用有限的传输机会可靠地传送车载服务感知信息是智能交通发展的“瓶颈”问题,利用公共交通中车辆的运动规律,提出基于节点之间机会接触来进行消息的逐跳转发策略,同时结合公共交通系统自身的特点,设计了一种基于公共交通移动模型的协作延迟容忍网络（DTN）路由算法TF。首先,根据公共交通移动模型自身的特点,将公交、长途客车等节点按其运动路径进行分组,提出一种基于固定运动路径分组的DTN路由算法;然后,将出租车、行人类节点定义为自由节点,并设计了一种基于转发因子控制的DTN路由策略作为分组路由机制的补充。仿真结果表明,与Epidemic、Prophet以及SAW路由算法相比,TF路由算法具有较高的消息投递率和较低的平均延迟。     

Video streaming application over WEAC protocol in MANET

Performance of wireless networks under video traffic is subjected to two main issues: power minimization and other QoS requirements such as delay jitter. Mobile Ad Hoc Networks (MANETs) are more sensitive to these issues where each mobile device acts like a router. Thus, routing delay adds significantly to overall end-to-end delay. This paper analyzes the performance of the Warning Energy Aware Clusterhead/Virtual Base Station-On demand (WEAC/VBS-O) protocol in terms of average delay, multi-hop communication and power minimization aspects that are subject to video traffic. H.263 and H.264 standards are utilized to model the simulated network. HCB model is also utilized to minimize the power consumption. The simulation results are demonstrated on a single hop and multi-hop settings. This includes the power consumption and the effect of sudden demise of cluster heads in the Warning Energy Aware Cluster head (WEAC) protocol.     

多下一跳路由机制下负载均衡算法研究*

多下一跳路由机制中,各个节点都预先建立多下一跳转发表。在路由收敛期间,数据通过多下一跳转发表转发,从而解决断流问题,提高网络的自愈能力。提出了一种多下一跳路由机制下的负载均衡转发算法。该算法包括三个部分,即选择候选下一跳集、数据流分配映射和基于过载链路的反馈式动态调整。采用哈希函数分配数据流保证了每个业务流的报文保序问题。通过对下一跳链路的实时信息统计,采用动态调整机制可以达到很好的均衡效果。     

车载自组织网络中基于车辆密度的双簇头路由协议

为了降低城市环境下对转发范围内的单个车辆节点运动的感知敏感度,减少源节点到目的节点的平均跳数和传输时延,提出一种车载自组织网络中基于车辆密度的双簇头路由协议(Dual-Cluster-Head Routing Protocol Based on Vehicle Density,DCHPBD)。该路由协议根据车辆密度设置簇的大小,在同一路段簇内左右车道分别选出一个簇头,根据最大化生存期原则选择用于转发数据分组的主簇头,另外一个作为备选簇头。仿真结果表明,与CBDRP和EG-RAODV协议相比,所提出的协议簇头生存期较长,平均跳数和平均时延较小,通信性能更好。     

基于车流信息的车载自组织网络路由协议*

车载自组织网络(VANET)具有高移动性和间歇连通性,而且拓扑变化频繁,特别是在事故或交通堵塞的时候,因此,采用了携带并转发的方式,即移动车辆携带数据直到遇见有可转发的车辆。与现有携带并转发的解决方法不同,本文采用分布式实时估计各路段延时的方法。基于对各路段延时的估计,车辆就能计算车低延时的路由路径,然后提出了分布式实时数据流统计辅助的路由协议(DRTAR)来转发数据。实验结果显示,提出的DRTAR协议性能优于其他算法。     

容滞网络中能量敏感的散发等待路由研究

如何更有效地利用节点有限的可用资源问题是容滞网络（DrN）研究的热点之一。为了解决容滞网络的散发等待路由的节能问题,提高网络的存活率,同时避免在转发报文时的随机性和盲目性,提出了能量敏感的散发等待（Energy Aware Spray and Wait,EASW）路由机制,利用节点剩余能量值来优化报文转发决策。仿真结果表明,与源端散发等待路由机制、二分法散发等待路由机制等相比,所提出的能量敏感的散发等待路由机制在平均投递率、平均时延等方面都有明显的改善。并且,EASW增大了网络的存活时间。     

车载Ad Hoc网络中基于移动网关的数据传输

由于车载Ad hoc网络拓扑的动态变化及车载节点的快速移动,应用现有传输方法在其上进行Internet接入点向移动车辆(Infrastructure-to-Vehicle,I2V)数据传输时成功率较低,而且传输延迟高、延迟抖动大.为了解决这一问题,文中利用公交车路线固定、运行特征可预测、节点及线路分布稠密等特性,将公交车作为移动网关(Mobile Gateway,MG),提出了一种新的基于MG转发的I2V数据传输方法(Mobile Gateway based Forwarding,MGF).文中首先将公路网模型化为状态-空间图,再运用马尔可夫决策方法建立了一种基于MG转发的I2V数据传输优化模型,然后通过对模型求解得出I2V数据传输的最优转发决策,最优转发决策指的就是每个状态下对应的最优动作序列,最后在目的车辆行驶轨迹上选取满足传输成功率阈值,并使I2V传输延迟最小的路口节点作为数据包与目的车辆的最优汇聚节点,即目标节点.应用MGF方法,MG节点将以最优概率转发序列向目标节点转发数据包.文中利用模拟平台对MGF方法的传输性能进行了评估,结果表明该方法在满足传输成功率阈值前提下,能够获得最小传输延迟期望.理论分析同样也证明了该方法的有效性.     

一种保障时延的簇间路由协议的节能高效研究

在无线传感器网络的簇间路由协议中,簇头单跳或者多跳通信,都会导致簇头能量消耗不均衡。为了均衡能量消耗,新的协议在LEACH-C协议基础上,引入一个有关距离的阈值,若簇头距离基站的距离小于该阈值,则进行单跳通信;若簇头距离基站的距离大于该阈值,则进行多跳通信,同时提出一种保证时延的簇间多跳路由协议（Distance and Delay Based Cluster Routing Protocol）DDCR协议。经过仿真实验,验证了该方法的可实现性,有效地降低了簇头节点的能量消耗,均衡了网络负载。