基于喷泉码信息差异分簇的V2V协作数据分发方案

新兴车联网应用需要分发的数据量不断增加,车辆难以在一个RSU通信范围内收到完整数据,跨RSU通信完成率低,时效性差。针对此问题,提出一种基于喷泉码信息差异分簇的V2V协作数据分发方案。经过喷泉编码的数据由RSU广播;车辆通过XGBoots预测车速,以此计算V2V链路生存时间;链路可靠性和车辆的喷泉码信息差异构建引力模型来分簇,在簇内以V2V传输共享编码包,在保证完成率的前提下大幅降低数据分发延迟。仿真结果表明,与已有方案ECDS相比,对于不同大小的数据,该方案在保证完成率的基础上,平均时延降低了38%。

车载自组网移动模型综述

车载自组网已经在学术界和工业界受到广泛重视,新型应用和协议在实际工况条件下的测试需要很多人力和物力,并且不易控制,因此通常采用软件模拟方式进行实验验证.准确的移动模型是提高车载自组网模拟结果置信度的关键技术之一.文中从对交通特征的刻画粒度、移动模型的依赖与限制条件和移动模型的建立方法3个方面对已有的移动模型进行综合分析,提出若干面向宏观行为的统计特征量,并选取典型移动模型对其设计原理、微观特征和宏观特征等进行详细对比分析.微观方面,分析了各移动模型车辆的单次移动时间、单次移动距离、单次暂停时间和单次连接时间等特征量,结果发现不同模型在上述特征量的补累积分布下具有相似特征,而对应特征量的概率分布则具有一定差别.宏观方面,分析了各移动模型单个车辆的平均速度、总移动距离、总移动时间、平均邻居数量和平均加速度等特征量,结果表明不同模型在上述特征量的补累积分布下也体现出近似的相变行为,但各自的相变点不同,各模型对应特征量的概率分布具有明显的泊松分布特征,但均值差异较大.另外,也分析了各移动模型所有车辆的瞬时平均速度、瞬时移动距离、瞬时移动车辆数目、瞬时平均邻居节点数和瞬时平均加速度等特征量,结果表明各移动模型瞬时特性曲线的抖动强度和抖动趋势均不同,各模型特征量的平均值对车辆数量变化的敏感度也不尽相同.

车载自组网的仿真研究综述

车载自组网是近年来无线网络以及智能交通领域的研究热点之一。在真实环境中测试和评估车载自组网的协议和应用有很大难度,因此利用车载自组网仿真工具进行研究就成为了一种很有效的技术手段。从车载自组网仿真的研究意义和研究内容出发,介绍了车载自组网仿真的发展历程和研究现状,对现有的车载自组网仿真器进行了分类,介绍和比较了典型的车载自组网仿真器,最后探讨了目前车载自组网仿真中存在的问题及未来的发展前景。

车载自组织网络中网络连通特性研究

研究了3个典型车辆移动模型和真实车辆行驶轨迹对车载自组织网络连通特性的影响,评价了车辆移动模型的合理性。仿真结果表明,相邻车辆的速度相关性对连接持续时间产生显著影响;交通"热点"和红绿灯规则造成的节点聚簇行为增强了网络连通度;节点分布不均匀使得车载自组织网络具有较高中心度的结论。

高速公路场景中车用自组织网络1-连通的必要条件

微机电技术、移动计算技术和无线通信技术的飞速发展,促使在现有道路网上快速构建一个自组织、分布式控制的车辆间多跳通信网络成为现实,随之引起了一系列问题亟待解决,例如高速运动车辆间的物理拓扑连通性,它是车用自组织网络(vehicular ad hoc network,简称VANET)对用户提供可靠服务的先决条件.针对上述问题,推导得出了一种用于高速公路场景中车用自组织网络1-连通必要条件的概率计算方法,并借助真实的车辆运动轨迹数据做了大量模拟实验.实验结果表明,为了确保网络中不存在孤立节点,每个节点的通信距离应满足Θ(|log(1-p1/n)|/n).

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。

适用于VANET仿真的车辆合成运动模型

车载自组网(VANET)是移动Ad Hoc网络技术在交通领域的应用,已成为智能交通系统一项非常有前景的技术。准确反映节点运动方式的运动模型对于提高仿真实验准确性至关重要。首次利用了实际的卫星地图信息,在考虑实际道路环境特点基础上实现了新的节点运动模型——车辆合成运动模型,将该模型与随机路点模型和曼哈顿模型进行了对比,并在根据西安城区卫星地图构建的仿真场景中分别采用3种节点运动模型,利用QualNet仿真平台评估了不同节点运动模型对路由协议性能的影响。结果表明,节点运动模型对协议性能影响很大,分析认为合成运动模型更适合于VANET仿真研究。

车辆传感器网络研究

随着无线通信技术的快速发展和车辆在日常生活中的不断普及,车辆传感器网络作为新一代的网络技术越来越被重视。文章基于无线车辆传感器网络的基本概念和体系结构,讨论了车辆传感器网络与传统无线传感器网络的主要区别,以及由此引入的各种设计上的挑战。对车辆传感器网络中的关键技术,包括媒体访问控制(MAC)协议、路由协议和移动模型,文章进行了研讨,并介绍了世界上已建立的车辆传感器网络试验床。文章还介绍了行车安全、城市监控、路况监测、交通流量监测等几种典型的车辆传感器网络的应用。

不同场景中VANET路由协议的仿真研究

仿真场景的构建对于车载自组网的性能具有很大的影响。在NS2网络仿真平台中添加了节点城区移动模型和存在障碍物时的无线信号传播模型,建立了VANET的网络模型,分别在三种不同场景中对DSR路由协议的性能进行了仿真分析。结果表明,在真实的仿真场景中VANET的性能有所恶化。达到了较为真实的仿真VANET的目的,得出的结论对VANET的仿真研究具有一定的参考价值。

车载容迟网络中一种基于真实轨迹的车辆移动模型

车辆移动模型的选择会严重影响车载容迟网络中关键技术的仿真研究结果.现有车辆移动模型大多属于合成移动模型,不符合真实环境.基于车辆真实移动轨迹建立车辆移动模型,考虑了道路拓扑选择、车辆速度控制、车辆初始位置选择以及路口转向选择等因素.在此基础上,进一步分析了模型对实际车辆行为模拟的接近程度、车辆的分布特性,以及基于该模型的网络连接特性.结果表明,提出的模型能够真实地逼近现实环境中车辆的实际行为.

基于OPNET的车用Ad hoc网可靠性评估研究

通过搭建车用Ad hoc网络(VANET)的仿真平台,将一个真实的车辆节点移动模型与标准的无线移动Ad hoc网络模型进行结合来对车用网络的可靠性进行评估。反映了车辆的移动特性对整个VANET可靠性的影响,利于更详细、更直观地刻画VANET的重要特性,为将来VANET相关协议的设计提供具体、详实的参考数据和建议。

基于动态路径规划的VANET车辆移动模型研究

为有助于路由协议的评估研究,设计了基于动态路径规划的车载自组网(VANET)车辆移动模型。为此模型设计了地图模块、车辆运动控制模块,并提出一种基于Dijkstra的动态路径规划算法。此模型可使车辆节点根据实时的道路状况,通过道路上的车辆相互共享实时交通信息,实时获取周围节点的运动情况,然后利用设计的动态路径规划算法选择最优路径,计算出高效的路径选择方案。实验表明,在不同的交通环境下和传统随机转弯以及最短路径模型相比,该模型中的节点能够更快速安全地到达目的地。

基于AODV的高适应性车载网络通信协议

路由协议是车辆自组织网络(Vehicular Ad-hoc Network,VANET)中必不可少的一部分。根据城市环境中运动节点位置变化频繁等特点,提出一种基于网络拓扑结构变化的AODV路由协议(Ad-hoc On-demand Distance Vector routing protocol based on Network Topology Changes, NTCAODV)。通过根据速度和相对位置信息计算节点间的稳定度系数,以"最佳稳定度"为基本原则建立链路连接;根据记录的链路建立时间对扩展环路思想进行改进。仿真结果表明:NTCAODV路由协议在城市多样环境中表现出较好的性能,提高了数据传递的成功率,在车辆密度不同的城市环境下有着较好的适应性。

车载蠕虫传播建模与仿真

通过对移动模式、通信信道、媒质访问控制和蠕虫传播等环节的建模,分析了蠕虫在车载自组网城市场景稳态下的理论传播结果,大量的蒙特卡洛实验揭示了最小至最大的传输半径、自由流至拥塞流的移动速度、稀疏态至密集态的节点密度等网络状态和媒质访问控制机制对蠕虫传播的影响。通过大量的网络仿真实验研究了蠕虫在相同场景动态下的实际传播结果,讨论了理论值与实际值的关联性,并分析了导致局部差异的原因,指出了感染概率与其他网络参数之间的内在联系,研究结果有助于为工程人员设计智能和自动的无线蠕虫检测和控制措施提供帮助。

移动卫星网络信息资源管理策略仿真研究

移动卫星网络节点具有高度动态性,在进行拓扑构建会受到卫星服务时间、星间距离、星间链路剩余能量、带宽等信息资源的影响,最终带来网络资源消耗多和稳定性差的问题。针对上述问题,提出了一种分布式拓扑生成算法策略。上述策略从链路特性出发构建代价模型,利用层次分析法进行权重的计算,然后在度的约束下,每颗卫星根据代价值分布式选择局部最优路径生成全局最优拓扑,构建过程综合考虑卫星各信息资源,提高了拓扑网络的合理性和真实性。仿真结果表明,改进算法有效的减少了链路切换次数、平衡了卫星资源使用率,最终改善了网络的稳定性。

基于移动模型的VANETs网络动态拓扑特征研究

采用复杂网络理论研究VANETs网络动态拓扑结构特性,以基于车辆换道功能的智能驾驶移动模型为基础,应用Vanet Mobi Sim仿真软件建立了车辆交通网络,详细分析了VANETs网络瞬时拓扑特征及平均度、聚类系数和调和平均最短路径长度等复杂统计参数随时间的变化特征。通过仿真实验发现VANETs网络动态拓扑不具有无标度属性,只在特定条件下才呈现小世界网络的特征。

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。

车联网城市交通移动多场景建模仿真及分析

本文针对车载自组织网络环境中的城市交通车辆移动应用场景进行了分析,在VanetMobiSim交通仿真器和NS-2网络仿真器协同仿真环境中,对城市智能交通中的两类典型应用场景交叉路口和双向快速四车道进行了模型构建,同时在这两类应用场景中对AODV和DSDV路由协议进行了仿真和分析.通过端到端时延、抖动率、丢包率和控制包开销四个评价指标对比不同协议在同一场景下的表现效果.此外,针对AODV协议,分析了车辆速度、车辆密度、最大联机数和单位时间内发送封包数等环境因子对协议通信效果的影响.仿真结果表明,选取合适的移动场景模型有助于客观评价协议性能,不同的协议对不同的场景的表现性和适应性不同. DSDV应用于简单稳定的移动场景时表现较优,而AODV面对复杂多变的移动场景时有更好的适应性,且AODV协议受网络拓扑复杂程度和结构变化频率影响较大.

移动GIS网络分析的研究

近几年来,随着智能手机在生活中的普及,移动地理信息系统(GIS)应用得到快速发展,且仍有广泛需求.为适应网络分析的多样性,提出一种基于启发式A*思想的通用路径规划算法,支持目标规则、权值更新规则、结果规则的定制,能方便地实现多数移动GIS网络分析的情况.

VANET运动模型解析解与数值解的比照分析

依据车载自组织网络(VANET)的高移动性特征分别建立VANET运动解析模型与运动仿真模型.通过两种运动模型得到VANET度分布的解析解与数值解.对它们进行比照分析,发现两种度分布曲线均呈现出小度值的节点个数众多、大度值节点个数较少的特点,符合幂律函数分布,由此证明VANET是一个无标度网络.另外,从理论分析与仿真实验两个角度证明,VANET对随机性攻击具有较高的鲁棒性,但对针对性攻击则表现出网络的脆弱性.