VANET中基于捎带确认机制的自适应数据传播策略

车载自组网（VANET）通过自组织分散环境传播交通数据,交通数据的特点使得VANET数据传播方法更适合依赖广播。然而,当在高密度场景下广播数据时,可扩展问题和数据传播冗余问题变得尤为突出,可能导致广播风暴的发生。针对数据传播冗余和广播开销等问题,以最远转发策略和捎带确认机制为基础,提出一种捎带确认的自适应最远转发策略（AckAMFR）,根据存储转发的概念进行信息的传输和存储,降低了数据冗余,具有较强的可靠性和较小的广播开销。仿真结果表明,该转发策略具有低广播开销和高数据传输率的特性。     

VANET交通信息采集与分发模式研究

当前,主流的路况信息采集方法很难直观地实时地获取路段车流速度和车流密度,而利用VANET通过广播方式实现车间信息共享则可以很好的满足这方面的要求。本文研究在VANET下的交通信息分发以采集路况信息。为减少广播冗余,抑制广播风暴,本文提出将信息分发限制在特定的路段区域内,并执行基于优先权广播的路况信息分发方法。     

车载自组织网络动态中心性分析

针对车载自组织网络（VANET）拓扑结构的动态性特征,基于车辆换道功能的智能驾驶移动模型,应用VanetMobiSim仿真软件详细研究车载自组织网络拓扑结构的动态中心性。构建VANET时序网络模型,建立基于衰落因子和信息存储转发指数的动态中心性评价方法,该方法不仅能够描述当前网络拓扑与历史网络拓扑之间的联系,而且能够刻画VANET中信息的存储转发机制;最后,通过仿真实验分析了VANET动态中心性。结果表明虽然VANET拓扑结构的动态中心性随着衰落因子和信息存储转发指数的变化而变化,但重要节点整体的排名基本保持相对稳定的状态。该结论有助于更好地确定信息传播的中继节点,实现信息的成功投递,而且为VANET拓扑结构的抗毁性提供指导。     

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.     

一种基于地理位置的车载自组网快速可靠广播算法

针对车载自组织网络VANET(Vehicular Ad Hoc Networks)中广播信息发送所面临的延迟大、不可靠的问题,提出一种基于车辆位置信息的快速、可靠的多跳广播算法LFRB(A Location-based Fast and Reliable Multi-hop Broadcast Algorithm)。提出的LFRB算法从车辆定期交换的Hello消息中获取邻居车辆的位置信息,建立邻居信息表,根据转发车辆所处位置选择距离该车辆最远(单一路段)或距离路口最近(路口)的若干车辆作为下一跳转发车辆的候选者,并采用指数退避机制选择一个候选车辆作为转发车辆来转发数据包。为了保证信息传输的可靠性,引入确认机制来提高成功转发的概率,同时还使用了缓存机制来避免数据包的重复转发,减少了网络冗余。NS2仿真结果表明,与现有的多跳广播算法相比,该算法具有较好的可靠性和较低的传输时延。     

车联网中多跳广播转发节点选择研究

在车载自组织网络中(VANET),大部分应用采用多跳广播来交换道路交通信息,其中最典型的为泛洪广播,但是随着车辆和节点的增多泛洪广播会引起广播风暴,导致信道阻塞。结合模糊逻辑,提出一种基于接收节点的多跳广播方案,依靠接收节点的覆盖范围、信道忙闲比和移动因素,由模糊逻辑系统决定当前节点是否具备转发资格。通过于其它方案的仿真对比验证,所提出的方案在投递率与时延方面具有更好的性能,可有效提高信道利用率,降低广播风暴风险。     

VANET中数据传递的关键技术

基于VANET的数据传递能为交通信息收集、城市生活服务、紧急告警、军事指挥等应用提供数据传输服务,但VANET数据传递面临诸多挑战,例如网络拓扑变化快、信道容量有限等。从VANET数据传递的关键挑战入手,指出了影响VANET数据传递的主要因素,对VANET数据传递的基本机制进行了分类,综述并分析了已有的实现方法。此外,还列举了提高数据传递能力的优化策略。最后对未来的研究趋势进行了展望。     

面向车辆状态信息广播的功率控制算法

针对车载自组织网（VANET）中节点以固定功率发送信息导致的信道资源无法优化分配的问题,以车辆周期发送的状态信息的广播为研究对象,提出一种可自适应于车流密度变化的VANET功率控制算法。该算法通过定义功率控制周期构建并更新直接邻居列表,根据直接邻居车辆的位置来调整发射功率,进而控制节点的广播信息覆盖范围,实现信道资源的优化分配以及节点路由性能的优化。仿真结果验证了所提出算法的有效性,表明该算法能够有效根据车辆密度自适应调整发射功率、降低信道占用率并提高直接邻居数据包投递率,从而保证安全信息的有效传输。     

VANET中一种基于概率转发的AODV路由协议

泛洪被作为实现广播通信的最简单的技术,广泛应用于车联网VANET(vehicular Ad Hoc network)路由.然而,由于VANET中节点的快速移动以及网络拓扑动态变化,简单的泛洪容易导致大量的冗余数据包,并引发广播风暴.为此,以典型的按需式距离矢量路由协议AODV (Ad Hoc on-demand distance vector)为基础,提出基于概率转发的AODV路由协议,记为AODV_P.AODV_P协议利用概率转发机制替代AODV中的泛洪.节点利用距离、密度信息计算转发概率,并依据转发概率设置计时器.计时器时间越短,成为下一跳转发节点的可能性越大.仿真结果表明,提出的AODV_P能够有效降低冗余数据包,缓解广播风暴问题.与AODV协议相比,AODV_P在传输时延、数据包传输率方面得到了有效提高.     

面向VANET可靠广播的协同背驮算法研究*

道路信号干扰造成的非可靠链路使得车载自组织网络Vehicular Ad-hoc Network (VANET) 中的广播消息频繁发生数据丢包。由于广播消息中包含与车辆安全相关的信息,任何数据丢包都可能对车辆的安全驾驶造成严重影响。为增强车辆之间信息交互的可靠性,提出了一种贪心背驮算法(Greedy Piggyback Algorithm, GPA)。允许所有车辆在发送自身丢包请求的同时,从接收缓存中选取若干消息进行背驮式附带广播,对其他车辆的数据丢包进行合作恢复。针对由非对称信道引起的车辆信息孤岛问题,在贪心背驮算法的基础上提出了一种基于策略学习的交互背驮算法(Mutual Learning and Piggybacking Algorithm, MLPA),通过车辆之间背驮策略的交互、学习以提高VANET中消息广播的可靠性。仿真结果表明,GPA和MLPA不仅将车辆广播中数据接收的可靠度分别提高到0.85和0.95,还能获得较低的网络负载和较短的传输延迟。     

一种用于高速公路上防车辆连环碰撞的V2V广播协议

目前,V2V网络主要通过周期性广播紧急预警消息(emergency warning message,EWM)来解决高速公路上经常发生的连环碰撞事件,但是周期性广播EWM容易产生广播风暴,造成大量消息的传输失败和传输延时,从而影响了预警网络的可靠性和效率.通过研究V2V网络中的各种无线广播协议,提出了一种用于高速公路上防止车辆连环碰撞的广播协议.协议在方向性广播的基础上,通过发送ACK帧选择广播车辆并由广播车辆负责广播EWM来解决广播协议中的EWM冗余问题.仿真实验表明:协议能有效地控制EWM的冗余问题,提高EWM传输的可靠性并降低传输延时.     

An adaptive and opportunistic broadcast protocol for vehicular ad hoc networks

A primary goal of broadcasting in vehicular ad hoc network (VANET) is to improve the road safety by transmitting alert messages to all surrounding vehicles as soon as possible. In this paper, we adopt the concept of opportunistic routing and propose a multiple candidate relays opportunistic broadcast (MCROB) protocol for VANET. The MCROB protocol is a sender-driven broadcast scheme independent of node density. The packet delivery ratio (PDR) is derived and an expected transmission speed (ETS) for the MCROB is proposed. A priority rule for selecting a proper candidate relay and an adaptive algorithm for forwarding timers of candidate relays are also presented in this paper. Simulations show that MCROB is adaptive to the rapid changing of network conditions. It keeps a low communication overhead introduced by the broadcast and increases the average transmission speed by around 40%.     

基于概率及退避等待的车辆安全消息广播机制

在车辆自组织网中,针对安全消息广播的有效覆盖及竞争冲突问题,本文提出了基于概率及退避等待的广播机制（VANET Broadcast Mechanism based on Probability and Backoff,VBM-PB）. 该机制隶属于接受者机制,其复杂度低并且具有完全分布式计算特性. VBM-PB将车辆的地理位置信息和节点负载结合,计算各节点潜在的转发概率;构造概率转发函数并设计自适应退避等待方案,减少网络中数据包冗余、降低节点间数据发送冲突并保障消息覆盖率;利用超时重传机制确保消息发送的可靠性. 仿真表明,VBM-PB与经典的几种广播机制相比,在数据包渗透速度、转发节点所占比例以及消息传输时延上均具有更好的性能.     

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。     

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。     

车用自组织网络传输控制研究

车用自组织网络--VANET(vehicle ad-hoc network)作为移动自组织网络和传感器网络在道路交通领域的应用,不具备完整协议体系结构,没有专门的传输控制协议.为提供VANET传输协议设计参考,研究了VANET传输协议设计应具备的目标和要素.首先介绍了VANET的特点、研究内容及其传输控制所面临的挑战.然后提出了无线传输协议的分类方法,使用分析和比较的方式讨论了各类无线传输协议用于VANET的利弊,并针对VANET应用及特性提出了VANET传输控制协议设计目标和设计要素.最后展望了VANET传输控制未来的研究方向.     

车载自组织网络中并发广播冲突研究

车载自组织网络(VANET)是移动自组织网络(MANET)在车辆通信领域的特殊应用.其通过专用短程通信(DSRC)技术为车-车(V2V)、车-路(V2I)基单元提供安全可靠的通信服务.然而,VANET网络内广泛存在的并发广播冲突问题使得车辆频繁丢失数据包,遭受潜在的交通安全隐患.针对并发广播冲突问题,目前已有较多的解决...     

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.