VANET-Cellular环境下安全消息广播中继选择方法研究

当目标区域距离广播源节点过远时,基于机会网络的车联网安全消息广播算法往往造成过高的传输时延,难以保证安全消息的QoS需求.广泛部署的蜂窝移动网络为安全消息广播提供了一种新思路.基于VANETcellular网络架构,该文提出了一种安全消息广播中继节点选择方法.通过一种改进的RTS/CTS交互,根据候选车辆的蜂窝网络信号强度及其增量、链路稳定度、信道质量、地理位置等参数选出最佳的广播中继节点,并通过该节点将安全消息传递给服务器,最终由服务器传递给目标区域.数值分析和实验仿真结果显示,该方法不过分依赖于车流密度,也不需要额外部署基础设施,同时能够快速、可靠地传递安全消息,减少车载网络中信息冗余,提高了网络资源利用率.

车联网中基于分布式博弈的移动网关选取算法

提出一种基于VANET-CELLULAR混合架构的车联网(VANET)。在这种架构下,车辆可以根据一些原则动态成簇,在这些簇中,通过车辆间分布式博弈快速选取最少数量的车辆作为移动网关,将本地VANET接入蜂窝网络,并随着簇的网络拓扑变化动态更新网关,以最大化车辆数据传输的性能。考虑到车辆节点的自私特点,分布式博弈可以有效地提高移动网关节点的积极性,使得算法的可行性增强。仿真结果表明该算法能高效选取车联网移动网关。

基于图着色理论的异构车联网时隙分配方案

针对异构车联网系统车辆较多导致时隙分配困难的问题,提出了一种基于图着色理论的时隙分配方案。该方案以考虑两跳内节点的图为模型,通过图着色的方法分配时隙,有效降低了隐藏终端带来的丢包;另外给出了一种高效实用的时隙重用分配算法。该算法根据度定义权值以确定车辆分配时隙数目,保证了公平性,提高了时隙重用,进而提高了消息发送的可靠性,同时也适用于网络拓扑多变的车联网场景。仿真结果表明,在车辆数为200、时隙数为100时,与传统时隙分配方法相比,该方案的车辆平均收包率获得大幅提升。此外,随着时隙重用的增加,车辆间干扰增强,从而导致平均收包率降低。研究还发现,增加车辆发射功率时,由于接收端信干噪比先增加后趋于不变,所以平均收包率也先增加后趋于不变。

基于AADL的CPS系统分析与设计

信息物理融合系统CPS(Cyber Physical System)的建模需要融合离散计算实体与连续物理实体,而传统的建模方法却是分别对两者进行建模,缺乏对两者相互融合的抽象。针对这种情况,利用结构分析与设计语言AADL(Architectural Analysis and Design Language)在基于模型开发上的优势,对AADL所不能支持的时空、行为、动态连续等方面进行扩展,通过比较现有元胞自动机、Modelica与AADL的区别与关联后,提出相应的变换公式将两者用AADL的形式表达。以车联网CPS系统为案例,详细描述系统的组成与建模过程,并对该模型在系统体系结构、端到端的流延迟等方面进行分析验证,证实该方案的可行性与正确性。

面向蜂窝和车联网的协作共享视频流的策略

由于车联网(vehicular ad hoc networks,VANETs)的高动态的网络拓扑,给视频数据流的共享服务提出挑战。为此,提出面向蜂窝网和VANETs的协作共享视频流的策略(cooperative video stream strategy,CVSS)。采用基于多标准决策算法选择协作下载车辆(cooperative download vehicle,CDV),选择具有最小相对速度、最大链路连通时间、最高可接入带宽和最短距离的车辆成为CDV;CDV利用蜂窝网络下载视频数据,采用DSRC链路转发。仿真结果表明,CVSS策略的平均帧丢失数、平均时延性能优于KCV策略。