车载自组织网络协作MAC协议研究

车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)的关键技术之一就是 设计一个高效的媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议。MAC协议因对网络的吞吐量、时延和丢包率等具有重大影响而成为研究热点。针对车载自组织网络对MAC协议的特殊性要求,提出了一种基于协作方案的TDMA MAC协议,即C-TDMA MAC。该协议中,当源节点到目的节点间直接传输失败时,其邻近辅助节点利用未被预留的时隙协作重传其先前侦听到的数据包到目的节点,而不影响其它数据包的正常传输。数值分析和仿真结果表明,所提出的协议提高了数据包成功传输的概率。     

车载自组织网络中基于蚁群算法的簇路由协议

由于车辆的高速移动及拓扑动态变化,构建稳定的传输路径是车载自组织网络VANETs(Vehicular ad hoc Networks)应用的关键。而簇技术建立稳定传输路径的有效技术之一。为此,提出基于蚁群算法的簇路由ACCR(Ant Colony algorithm based cluster routing)协议。蚁群系统是典型的启发性算法,能够解决簇划分问题。据此,ACCR协议利用蚁群算法选择簇头,提高簇的稳定性和数据传输性能。仿真结果表明,与ACO-CR协议相比,提出的ACCR协议的簇头寿命提高了近20%,数据传输率提高了近45%。     

车载自组织网络中基于运动状态的簇路由协议

针对车载自组织网络中的大规模网络场景,提出一种基于运动状态的簇路由协议。计算节点与其一跳邻居节点的链路维持时间和连接度,通过这2个参数判断节点的优先级并确定簇头节点。在簇的维护过程中,根据成员节点和簇头节点的距离和陒对速度,动态确定邻居节点的范围。仿真结果表明,该协议能提高簇的稳定性,减少端到端延时,与基于簇的路由协议和基于权值的车载自组织网络分簇路由协议陒比,具有更高的包传输率和簇维持时间。     

车载自组织网络中基于竞争的时分多址MAC协议

车辆的高速移动及网络拓扑变化频繁等特性,使得可靠的介质访问控制(MAC)协议仍难满足车载自组织网络的低延迟和高吞吐量的要求.提出一种基于竞争的时分多址MAC协议,将道路按照通信半径分段,周期性地为每个路段的车辆组织通信,每个通信周期根据功能分为静态段和动态段两部分,静态段使用时分复用的方式进行通信,动态段用于新接入的车...     

车载自组织网络中基于时分复用的异步多信道MAC协议

为解决车载自组织网络负载较重时控制信道拥塞和信道利用率低的问题,提出一种时分复用机制的异步车载自组织网多信道MAC(Media Access Control)协议-ATMP (Asynchronous TDMA-based multi-channel MAC Protocol).ATMP协议采用时分复用的异步接入机制实现节点分时段接入控制信道,减少并发接入控制信道的节点数目,降低碰撞概率;进一步,为了解决多信道协调信息丢失问题,ATMP协议使用节点协作机制来获取节点遗漏的信道协调信息,有效降低因协调信息缺失造成的数据信道服务信息碰撞概率.仿真结果表明,ATMP协议在碰撞概率、安全消息时延及控制信道吞吐量指标上优于IEEE 1609.4标准、AMCP协议和AMCMAC协议.     

适用于车载自组织网络的稳定成簇算法

车载自组织网络中网络拓扑频繁变化、链路不稳定.若直接使用移动自组网的成簇算法,将会引起传输延时增大及丢包率上升等一系列问题.提出一种基于AP相似度改进的稳定成簇算法——SD成簇算法.本算法以节点之间的相似度(similarity)和周围节点度(degree)作为分簇依据,利用节点的地理位置信息和邻居拓扑信息进行簇头选举.NS2仿真结果表明,该算法能有效地改善车载自组织网络中簇结构的稳定性.     

基于显式阻塞通知的自组织网络MAC协议

IEEE802.11 DCF协议利用RTS/CTS握手机制解决无线网络中重要的隐终端问题.但是该协议并不能解决所有的隐终端问题,如隐接收终端问题.本文提出一种显式阻塞通知（Explicit Blocking Notification,EBN）机制的握手协议来解决无线自组织网络中的隐接收终端问题.通过采用RTS/CTS/BN/DATA/ACK握手序列来提前通知邻居节点隐终端的当前状态,避免邻居节点盲目的分组传输.仿真结果显示,EBN机制可以获得比IEEE802.11 DCF协议更加稳定的流量,同时节约带宽资源,减小分组延迟.     

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。     

基于时分复用的车载自组织网多信道MAC协议

为解决车载自组织网络负载较重时控制信道拥塞和IEEE1609.4标准中信道利用率低的问题,提出一种使用时分复用机制的VANET多信道MAC协议。协议采用节点分时段接入控制信道的机制来降低冲突概率,规定每个节点使用两部收发机来避免数据信道空闲;使用一个优化模型确定退避过程参数,以最大化饱和吞吐量。仿真结果表明该协议具备优良的吞吐量性能,能给出较低的,稳定的安全信息时延。     

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。     

Ad Hoc网络中多信道MAC协议研究

提出了一种新的用于Ad Hoc网络的多信道媒体接入控制(MAC)协议。此协议以跳频通信为基础,采用独立信道RTS-CTS"握手"机制,可有效解决信道接入控制中存在的一些问题。通过模拟仿真,对系统性能进行了分析。     

一个可感知干扰的无线自组网MAC协议

在分析无线自组织网中隐终端和暴露终端问题的基础上,指出在802.11MAC协议中,造成这两类问题的根本原因是其采用了简化的干扰模型,并提出一个基于busy tone的、可以感知干扰的MAC协议(IABT)用来提高无线自组织网的性能.通过在busy tone中编码当前的干扰信息,busy tone可以有效的为将要进行的通信预留信道.IABT协议可同时解决隐终端和暴露终端的问题.通过NS2的模拟仿真,显示出IABT协议可以有效的减少MAC层的冲突,从而提高了无线自组织网的性能.     

一种适用于Ad hoc网络的动态多组异步多信道MAC协议

提出一种基于节点物理地址为初始分配信道的动态多组异步多信道媒介访问控制协议(DMAM-MAC).在该协议中,各节点根据自己的物理地址确定初始主信道,并且与同处在一个主信道上的相邻节点构成一个信道组;随着网络运行,各节点根据自身的业务流,动态改变主信道,加入新的信道组,从而有效提高了频率空间复用度.仿真试验证明,与IEEE802.11、AM-CP相比,DMAM-MAC协议在显著提高Ad hoc网络平均吞吐量的同时,还能有效降低数据包平均延迟.     

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...     

一种基于邻接节点信息的合作式Ad Hoc网络协议

在802.11协议中,DCF（Distributed Coordination Function）机制是节点共享无线信道进行数据传输的基本接入方式,为了解决无线网络中隐藏节点问题,使用RTS/CTS机制减少冲突,然而当网络节点数增加时,节点传输的冲突次数亦增加,从而使网络性能明显下降。因此,需要设计新的MAC协议,以适应当前Ad Hoc网络应用的快速发展。在IEEE 802.11的分布式协调功能访问机制（DCF）基础上,本文设计新的节点合作式的网络协议（C-MAC）。C-MAC节点通过控制帧获得本节点2跳内的邻接节点信息,并且根据邻接节点的信息设计调度算法,使节点以轮询的合作方式传输数据,有效地避免冲突。仿真实验表明,在改变节点速率、帧长度、网络节点数等参数情况下,分别以吞吐量、单帧传输时间和公平性为指标,对DCF和C MAC协议进行性能比较。在节点传输速率为11Mbps时,C MAC协议吞吐量比标准DCF最多可增加50%。     

Ad Hoc网基于负载感知的多信道MAC协议研究

对现有的多信道MAC协议进行了分类,并特别分析了基于负载感知的多信道MAC协议（LAMM）。LAMM协议能够根据网络流量动态地调整信道的分配,在网络时延和吞吐量上都有显著改善。但LAMM协议对多信道中存在的丢失接受者问题（missing Peceiver problem）无法很好地解决。针对这一问题提出了解决机制,很好地完善了LAMM协议。其中“成功退避”机制概念的提出,用来减轻由于丢失接受者问题产生的不公平现象。