车辆自组织网仿真研究*

由于车辆自组织网络（vehicular Ad hoc networks,VANETs）的网络节点移动速度快、网络拓扑变化频繁、节点移动要遵循道路规则等特性, 现阶段对VENET的研究主要基于模拟仿真。VANET仿真研究包括车辆移动模型的构建和无线网络的仿真,其中车辆移动模型的真实性是评价VANET网络仿真结果是否可靠的关键因素。概述了车辆移动模型的分类, 提出了车辆移动模型构建的基本框架, 介绍了文献中比较流行的车辆移动模型和网络仿真器, 详细讨论了现有的VANET综合仿真软件以及VANET应用仿真研究, 最后对VANET仿真的未来发展提出展望。     

间断移动自组织网络下的路由协议分析与增强

文章介绍并分析了基本的间断移动自组织网络的路由协议的原理和性能。通过引入概率的思想和称之为捎带删除的垃圾收集方式,提出了一种路由增强算法EEPI。仿真结果表明,该协议明显减小了系统消耗,提高了路由效率,具有较强的适应不同场景的特性。     

无线移动自组织网路由协议性能研究

路由是无线移动自组织网的关键技术之一。目前已经提出的MANET路由协议有很多种,因此如何针对一定应用场景选择一个最佳的路由协议,是人们十分关心的一个问题。该文对已经通过IETF认可的三种MANET路由协议：DSR、AODV和OLSR进行了仿真对比分析。设计了大量的场景,通过对路由协议的分组传送率、端到端时延和所选路径长度等指标的比较,得出了在不同的网络环境下MANET最佳路由协议选择方案。仿真中发现同是采用按需的路由发现策略的DSR和AODV在高移动、高负荷的网络环境下的性能存在较大差异,对此原因进行了深入分析,并根据分析对DSR提出了改进方案。     

移动自组织网络环境下信任模型的研究

移动自组织网是一种可移动、无中心、自组织、可快速展开的特殊对等式网络.由于无线链路的不可靠性和拓扑结构的多变性等原因,它在安全上面临着许多威胁和挑战.为了保证路由安全和网络的可靠运行,利用临近节点间的信任关系,提出了一种基于移动自组织网络环境的信任模型,并给出了该模型的数学描述和实现方法.最后,将模型应用于移动自组织网的一种路由协议.仿真分析表明,网络存在攻击时,基于该模型的路由协议有更好的包传递率和路由安全性能.     

移动自组织网络环境下信任模型的研究

移动自组织网是一种可移动、无中心、自组织、可快速展开的特殊对等式网络。由于无线链路的不可靠性和拓扑结构的多变性等原因,它在安全上面临着许多威胁和挑战。为了保证路由安全和网络的可靠运行,利用临近节点间的信任关系,提出了一种基于移动自组织网络环境的信任模型,并给出了该模型的数学描述和实现方法。最后,将模型应用于移动自组织网的一种路由协议。仿真分析表明,网络存在攻击时,基于该模型的路由协议有更好的包传递率和路由安全性能。     

一种多信道无线自组织网络分配

提升网络容量是无线自组织网络研究中最具挑战性的领域之一,为此提出了一个新的利用频率分集的链路层协议。仿真结果表明该机制能在单跳及多跳的无线自组织网络中明显地提升网络总流量。     

车载自组织网络中节点合作行为的博弈研究

在车载自组织网络中使用公共品博弈理论促进节点合作的研究表明车辆密集区域的节点会呈现不合作状态.本文通过模拟实验得知当节点平均度数较低时,节点更容易产生合作行为.为了提高车辆密集区域中合作节点的比例,本文提出了博弈度数与博弈拓扑的概念,并在此基础上构建了一种能够更改网络博弈拓扑,降低节点博弈度数的分组博弈理论模型.实验结果表明,在车辆密集区域使用该博弈模型能够显著提高网络中合作节点的比例.     

车载自组织网络分布式入侵检测算法研究

随着汽车产业的发展,汽车给我们带来便利的同时也给我们带来一系列的问题,例如交通拥堵、交通安全等。为了解决这些问题车载自组织网络应运而生。但是车载自组织网络中信息安全问题一直存在,采用分布式入侵检测模型和基于此模型下的改进随机森林分类算法可以很好地解决这个问题。     

移动自组织网络MAC层能量有效性分析*

移动自组织网的网络寿命很大程度上依赖于节点电池的有效利用,设计能量有效的算法来延长网络寿命成为其核心的问题。分析了MAC层的能量消耗,模型包括了节点的发送、接收、空闲和睡眠等状态,分析了冲突引起的重传以及节点偷听导致的能量消耗。最后给出了移动自组织网减少能量消耗的策略。     

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。     

VANET中基于公平性的多信道MAC协议

随着车载无线通信需求的增加,车载自组织网络（VANET）将成为现代智能交通系统的一个重要组成部分。对VANET中多信道MAC层协议进行了研究,提出了一种提升网络公平性的退避算法。车辆通过比较自身已成功发送的业务量与平均业务量的大小,确定不同的退避方案,一定程度上实现网络中车辆的接入公平。考虑到该退避算法在提升公平性的同时,牺牲了一定的网络吞吐量,服务信道不饱和,进一步提出根据车辆密度调整服务预约时期长度的算法,提高服务信道的利用率,增大网络的吞吐量。仿真结果表明,提出的退避算法公平性指数相比于二进制退避算法,提升了约2.3倍,而相比于倍数增线性减退避算法,提升了约2.05倍,网络的吞吐量提高了约16%。     

一种基于Internet的短波接入数据链路传输协议的改进方法

讨论了数据链路数据包长度与传输出错率的关系以及数据包合理长度的范围,进而对无帧序号自适应选择式ARQ传输方式的改善进行了分析,提出采用无帧序号自适应选择式ARQ传输方式节省时间的定量分析方法,得出了节省时间的仿真测试结果。采用改进的数据传送方式可以有效减少链路上的传送和应答开销,提高了短波系统的传输效率。     

A priority media access control protocol for video communication support on CSMA/CD LANs

Real-time multimedia communication applications demand performance requirements which differ significantly from conventional data communication applications. Current local area networks (LANs) provide efficient transport for bursty data traffic; however, they cannot necessarily provide quality of service guarantees for real-time communications. In this work we introduce and investigate an experimental priority protocol for supporting real-time communication on Ethernet, a popular implementation of multiple-access broadcast bus LANs. We examine the new protocol, known as Priority Mode-CSMA/CD (PM-CSMA/CD), providing a high priority (HP) class with CSMA/CD employed for standard priority (SP) traffic. PM-CSMA/CD performance is examined through computer simulation of videotelephony workstations operating over the shared bus LAN. Over all observed traffic conditions, the priority protocol provides performance satisfying real-time packet transport requirements of audio and video streams. The primary advantage of our protocol over similar priority schemes is its physical layer compatibility with standard CSMA/CD. The protocol also provides improved channel utilization with increasing high priority load, with no penalty in SP class performance at low to medium network loads.     

基于状态响应的分组预约多址接入协议研究

为了克服经典PRMA-HS协议中的双稳态问题和分组发送允许概率的静态性缺点,提出了一种基于状态响应的改进型分组预约多址接入协议.该协议能够利用卫星基站反馈信息,根据系统状态实时调整分组发送允许概率,使系统始终处在最佳状态.利用计算机对理想信道和随机误差信道条件下的协议性能进行了仿真,实验结果表明,采用状态响应机制能够克服经典PRMA-HS协议的双稳态问题,提高了协议的稳定性,增加了系统容量,降低了分组丢弃率.     

基于TDMA的无人机多址协议分析与仿真

针对未来战场无人机群作战组网的特点和现有固定TDMA协议无法满足网络拓扑动态变化的缺点,引入按需分配机制,提出了一种能够支持高动态组网方式的DTDMA多址接入协议。利用相关知识对协议性能进行了理论推导和分析,重点研究了改进后协议的吞吐量和端到端时延变化。利用OPNET对协议进行了建模仿真。结果表明,DTDMA协议在不同优先级业务共存条件下较TDMA的时延和吞吐量性能有了明显的提高。     

一种基于叠加编码的协作传输协议

针对传统三节点协作通信模型虽简单易行,但其中两阶段协作传输过程中中继节点通常无偿为源节点转发数据,存在频谱效率低的缺点,基于解码转发（decode and forward,DF）协作协议,以提高系统传输速率为目标,利用链路层控制信息的交换获得链路状态信息（channel statue information,CSI）,提出一种基于叠加编码的协作通信机制。协作中,允许中继节点在转发源节点数据的同时,利用叠加编码进行自身数据的发送,通过灵活调整叠加编码时的功率分配,保证系统的传输速率。仿真结果表明,该机制能有效提高系统的传输速率。     

一种新的基于虚拟多信道的无线自组织网络

为了提高灾后应急通信网络频率资源利用效率,提出了基于多信道技术的虚拟多信道ad hoc网络方案。该方案采用单个控制信道和多个数据信道的虚拟多信道结构,通过跳频生成器实现收发机在不同跳频序列之间动态切换。控制信道使用所属子网占用的跳频序列,数据信道使用空闲跳频序列。设计了虚拟多信道路由协议VMCRP,提出了新的路由度量标准VMCM和控制信道分相广播机制CCSP。仿真结果表明:与传统网络相比,本方案能大幅增加网络容量和提升网络吞吐量。     

基于协作网络编码的高效媒体访问控制协议

针对Ad Hoc网络中现有的编码感知的协作MAC协议（NCAC-MAC）在选择协作中继节点时未考虑节点的传输能耗以及候选协作中继节点发送的控制消息不能使其他不在彼此通信范围内的候选节点放弃竞争而产生碰撞的问题,提出一种基于协作网络编码的高效媒体访问控制协议（HECNC-MAC）。该协议主要提出以下三个优化思路：首先,候选协作中继节点对其目的节点能否解码进行解码预判,减少参与竞争节点的同时保证其目的节点能成功解码;其次,在选择协作中继节点时综合考虑节点所需的传输能耗;最后,取消ETH（Eager To Help）控制消息,且目的节点通过伪广播的方式通告确认消息。理论分析与仿真结果表明,与载波侦听多路访问（CSMA）、Phoenix和NCAC-MAC相比,HECNC-MAC能够有效减少节点的能耗,降低数据包端到端时延,提高网络吞吐量。     

无线传输中一种基于节能的多位纠错算法

在分析基于循环冗余校验码纠正单比特错误和基于CRC/BCH混合编码方法的基础上,提出了一种多位纠错算法,在一定的信噪比范围内分析了算法的纠错性能和对吞吐量的改善情况,算法降低了传输数据的误码率和误帧率,提高了系统的吞吐量.对纠错算法的能耗进行了分析比较,与ARQ方案,BCH纠错方案的能耗进行了对比,在一定的范围内算法有较高的能量利用率.