面向停泊车辆的车载自组织网络(VANET)高效数据分发方案

针对VANET车辆节点的高移动性、间歇连通性等独特性质,提出了一种面向停泊车辆的VANET高效数据分发方案。利用路边停泊车辆缓冲并执行数据分发,同时还提出了一种便于分发数据报文至路边停泊车辆的路由方案,并将发布/订阅方案引入到最后阶段的数据分发。理论分析和仿真比较结果表明面向停泊车辆的数据分发方案的优越性,即该方案能以较低网络开销和合理延迟实现更高数据传送率。

面向车载自组织网络的混合信任管理方案研究

随着智能交通的快速发展,车载自组织网络(VANETs)具有广阔的发展前景,但也面临多种安全威胁。针对车载自组织网络中可能存在的内部攻击者和虚假消息,提出了一种分布式的混合信任管理方案HTMS-V。该方案考虑到车载自组织网络的特性,基于改进的主观逻辑模型结合直接信任和间接信任对网络中的车辆节点进行信任评估,基于节点间的交互记录建立节点间的信任关系;基于节点信任和节点间距离进行消息信任评估,并根据信任评估结果识别网络中的虚假消息和恶意节点。为了验证所提出方案的性能,设计了四种不同的攻击场景,在车辆网络仿真平台Veins上进行对比实验,测试HTMS-V方案在各种攻击场景下的表现。实验结果表明,HTMS-V方案能有效抵抗车载自组织网络中的各种攻击,在40%恶意节点率的情况下仍能识别大部分虚假消息和恶意节点,且HTMS-V方案的表现明显优于由主观逻辑模型和基于距离的加权投票构成的基线方案。

基于自组织映射神经网络的VANET组网算法

研究了应用于汽车辅助驾驶、无人驾驶等智能交通领域的车辆组网方法,提出一种将自组织映射神经网络算法应用于车辆自组织网络进行车辆组网的算法,该算法根据车辆定时发出的消息中位置、行驶方向等信息对车辆按目的地、行驶方向的相似性进行组网,组网后的车辆主要接收并处理与之在同一个网络中的车辆的信息。理论分析和仿真结果表明,组网后的系统传输时延远低于未组网通信情况,吞吐量有显著提高。

基于探测信息的车辆自组织网络功率控制算法

提出一种应用于车辆自组织网络的功率控制算法.首先给出系统吞吐量优化的理论分析和仿真分析,指出当网络中车辆节点数为15时,系统吞吐量达到最大.然后设计了基于车辆探测消息的功率控制算法,算法中每个车辆节点周期性地发送探测信息,并根据接收到的其他车辆信息,分析出网络中车辆节点数目以及网络的前后连通状态,继而通过自动调整发射功率来改变网络拥塞状况,给出了算法的详细流程.仿真结果表明,采用功率控制算法的VANET系统,其传输时延随车辆节点数的变化几乎始终保持在约24 ms的较低水平,同时系统吞吐量稳定在最大值.

基于协议序列的车辆自组织网络信道接入控制算法

针对如何提高车辆自组织网络无线信道资源利用率问题,提出了一种分布式车辆间通信信道接入控制算法,该算法具体表示为利用中国余数定理设计一种用户保障协议序列,车辆节点(亦称用户)依据该协议序列决定其对通信信道的接入,无需基站或中心节点的协调,所设计的协议序列确保每个车辆节点在一个序列周期内至少成功发送一次数据.仿真结果表明,采用本文提出的协议序列控制算法比无反馈时隙ALOHA接入控制算法具有更小的传输时延,能够满足车辆自组织网络通信实时性的要求.

车辆自组织网络中使用公交车辆协助的数据分发

车辆间联网通信所组成的自组织网络,受到了学术界的广泛关注。由于车辆的动态性和信号覆盖范围的间断连接特性,这类网络的通信行为表现出时延容忍网络的特征。在城市街区中,车辆密度较大。观察到公交车辆行驶轨迹的规律特征,利用网络编码技术,结合携带转发,提出了一种基于公交车辆协助的导向性数据分发算法,实现了在城市街区场景中高效、可靠的协助式数据内容分享。实验表明,在降低网络通信开销的前提下,该方法有效地提高了城市街区中内容分享数据投递的成功率。

车辆自组织网络中基于稳定路径的路由协议

车辆自组织网络中网络拓扑的高动态性及节点的高速移动会导致路径频繁断裂。针对该问题,提出一种基于稳定路径的路由协议。利用节点的移动信息预测链路的使用寿命连结失效时间(LET),通过同方向行驶的节点组建链路,并选用最大LET的链路构建路径,使路径趋于稳定,同时减少控制开销。仿真结果表明,与DSR算法相比,该路由协议能增强路由稳定性,提高网络吞吐量。

车载自组织网络中停放车辆合作的多媒体内容分发

车载自组织网络(VANETs)中,如何实现车辆间多媒体文件的高效分发成为研究热点。基于城市区域长时间拥有大量地面停放车辆的情况,该文提出停放车辆合作的内容分发策略(CPVC),该策略不需要配置任何地面基础设施(RSUs),而是把地面停放车辆作为天然基础设施为车辆用户提供内容存储和内容分发服务。为此首先把每条道路的路边和非路边停放车辆组成停车簇;其次提出停车簇合作进行内容分发的方式并设计相应内容分发算法。基于真实城市地图和交通数据的实验结果表明,CPVC能以较低的下载延迟和网络开销获得较高的数据传输成功率,尤其在交通流量密度稀疏和多请求者下载情况下。

车辆自组织网络的仿真研究

因车辆自组织网络巨大的应用潜力而日益受到学术界和产业界的重视,现已成为一个研究热点。但是因为其自身的特点,在研究过程中,真实的室外试验受到条件限制而难以进行,所以仿真成为最主要的分析验证手段之一。但是,单个的交通仿真和网络仿真都难以实现完整、真实的仿真分析。分析研究了基于SUMO、MOVE和NS2的仿真框架、流程,并且以实际的曼哈顿地图数据为实例,对经典的AODV协议进行了仿真分析。仿真结果表明车辆自组织网络和一般自组织网络的差异,传统的路由方法在车辆自组织网络中并不适用,需要开发新的网络架构和方法,提高车辆自组织网络的性能。

正交频分复用-车辆自组织网络跨层安全传输协议

针对现有车辆自组织网络（VANET）存在的安全隐患,提出一种多载波的跨层安全传输协议.该协议包括网络层的安全路由协议和物理层的安全频率分集接收两部分：一方面限制不相关节点对于信息传输路由的知情权;另一方面在物理层的分集接收过程中利用信道衰落特征的差异性使合法接收节点和窃听节点存在较大的信号解调性能差异,其所用的信道状态信息源于网络层向物理层的跨层透传.理论分析和系统仿真结果表明,提出的传输协议在车辆规模为1000～2000辆时,瞬时窃听节点数仅为3左右,相对于现有方法能有效地降低窃听节点数量.

一种基于自组织竞争网络的车辆识别方法

为了对车辆目标进行识别,采用了一种基于自组织竞争网络的方法。该算法提取16个离散余弦变换描述子,6个独立的不变矩和3个区域描述子等25个平移、旋转、尺度放缩等变换下都不变的目标形状特征,把这些混合特征输入到设计的自组织竞争网络进行学习、聚类和分类,获得的分类精度高达96.15%,从而得出用自组织竞争网络进行混合特征识别,性能稳定,较单一特征提取识别精度更高。

基于车辆自组织网络的交通态势检测方法

随着汽车保有量的迅速增加,城市道路交通拥堵变得尤为严重,精确地检测交通态势可以帮助缓解交通问题。为此,提出一种基于车辆自组织网络(vehicular Ad hoc networks,VANETs)的交通态势检测方法——TraSDVANET(traffic situation detection method based on VANETs)。在该方法中,车辆自动聚簇,然后主动向簇头汇报当前自身的位置和速度信息;簇头根据收到的信息计算簇内的车辆密度和路面上的加权平均速度,之后基于模糊逻辑判断簇内的交通态势。仿真结果表明,在四种车辆场景下,TraSD-VANET检测准确程度比协作检测方法 CoTEC(cooperative traffic congestion detection)平均高16%。该方法在道路交通态势检测中有重要的应用价值。

面向车辆自组织网络的模糊路由协议

为解决车辆自组织网络路由不稳定的问题,提出一种模糊路由协议。利用车辆无线电设备获取各节点的距离、位置、方向、速度4个度量,采用高斯隶属度函数将4个度量模糊化,制定控制规则对4个模糊变量进行模糊推理,采用区域质心方法去模糊,选择最大输出值对应的节点作为最佳下一跳节点,逐跳寻找最佳下一跳节点得到最优路由。仿真结果表明,与经典的GPSR和GPSR-R方法相比,该方法数据包传递成功率高、丢包率低、传输时延小。

车载自组织网络中车辆路径预测序列模式数据挖掘方法

为了向交通参与者提供实时、可靠的交通状况信息,提高出行效率,根据车辆序列模式特点,联系车载自组织网络拓扑结构与实际车辆运动路径,提出车载自组织网络环境下序列模式定义,采用基于路侧单元(R SU-Based)和基于车辆(V ehicle-Based)两种方案收集车辆路径信息,建立车辆行驶路径数据库,进行序列模式数据挖掘,评估其通信开销,计算车辆路径模式生成的运动规则的支持度和置信度,提取车辆频繁行驶路径及其概率。案例分析表明,在动态路网中使用序列模式数据挖掘方法能有效解决单车路径选择问题。

车载自组织网络下车辆移动模型仿真测试研究

针对目前对车载自组织网络的仿真研究存在采用的交通模型不能描述真实交通特性的不足,从车载自组织网络仿真应用的角度研究了随机游走模型、随机驻留点模型和随机方向移动模型等三种随机移动模型与参考点群移动模型、曼哈顿移动模型对仿真测试结果的影响。首先,对随机移动模型、参考点群移动模型与曼哈顿移动模型等五种常见车辆移动模型进行了性能分析和对比;然后,针对仿真测试需求,构建了一种基于Veins的车联网仿真平台;最后,基于构建的仿真平台测试了不同车辆移动模型在按需平面距离向量路由协议AODV和Bypass-AODV协议下的性能差异。仿真结果显示,在给定的场景条件下,参考点群移动模型RPGM能够建立更多长度较长的通信连接,且具有相对更高、更稳定的有效网络吞吐量,能够更直观地反映不同路由协议的性能。

车辆自组织网络

本文阐述了车辆自组织网络(VANET)的基本概念,指出了VANET与移动自组织网络(MANET)、无线传感器网络(WSN)等系统之间的异同,分析了VANET的体系结构及其协议栈层次,并对车辆网络的典型应用进行了分类,介绍了与VANET相关的研究机构、主要技术标准以及欧洲、美国和日本在该领域的最新研究计划和研究项目,最后综述了频谱分配、信道接入、信息分发和系统建模等关键支撑技术。

一种车辆自组织网络紧急消息转播机制

针对道路交通中紧急路况消息如何通过车辆间通信快速向远方车辆传播的问题,提出一种应用于车辆自组织网络的紧急消息转播机制,设计在道路车辆密集和车辆稀少情况下的不同处理方法.车辆密集时,选择车辆节点进行转播而不是全部车辆转播,避免网络风暴;车辆稀少时,利用反向车辆进行消息转播.分析车辆稀少时转播消息所需时间,并进行实验仿真.结果表明,该方案在车辆密集时可降低丢包率,在车辆稀少时转播时延能够满足实际要求.

双向广播模式的车辆自组织网络数据传输算法

针对车辆自组织网络双向广播的通信中断概率大及数据传输效率低的问题,提出一种双向广播模式切换的车辆自组织网络数据传输算法。该算法根据车辆双向广播特点建立了相遇广播模型和相离广播模型,首先对相遇广播阶段进行分析,得到传播完成时隙以及成功接收数据包的概率密度函数。接着,根据数据缓存容量计算相离广播阶段的所需广播时隙数,并根据通信深度选择下一个广播发送节点。实验仿真结果表明,相比基于复杂网络理论的车辆信息共享算法以及基于中继网络的V2V链路分配算法,该算法平均中断性能分别提升了12.1%和6.8%,平均累积传播完成时隙分别减少了28.7%和36.5%。

基于频谱协作技术的车辆自组织网络仿真系统设计与实现

车辆自组织网络是将无线通信技术应用于车辆间通信的自组织网络,是物联网技术的重要应用组成部分,采用频谱协作技术对网络进行优化,可以减小频谱资源紧张对车辆自组织网络使用的影响。设计了一种提供支持频谱协作的离线和在线车辆自组织网络一体化仿真系统,能有效对频谱协作车辆自组织网络进行分析与评估,对车辆自组织网络技术的应用和发展具有重要意义。

车辆自组织网络保护位置隐私策略研究

作为一种特殊自组织网络,车辆自组织网络安全应用具有良好的发展前景。本研究针对车辆自组织网络的保护位置隐私进行研究,笔名变换是一种保护位置隐私的方法。但是笔名如果在不恰当的时间和地点,这种方法会变的无效。为了解决这个问题,本研究提供一种有效的在社会场所进行笔名变换。