高速公路环境下VANET路由性能研究

为得到高速公路环境下的网络路由性能的最佳方案,综合运用了网络仿真软件和交通仿真软件,搭建了仿真度极高的高速公路环境,采用了不同类型的路由协议在车载Ad Hoc网络中进行数据传输和视频的通信,研究分析了各种路由协议在不同的应用和通信参数下的性能以及提出改进的通信方案,并提出了一种新的基于GPS位置信息与电子地图的预测路由协议GMPR,对实际场景的车载Ad Hoc通信性能的研究具有指导意义和应用价值。

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。

基于混合信息和冗余传输的VANETs路由协议

车辆节点的快速移动导致网络拓扑频繁变化和无线链路质量不稳定,这为车载自组织网络(vehicular ad-hoc networks,VANETs)路由协议的研究带来挑战。为了应对这些挑战,文章提出了基于混合信息和冗余传输的VANETs路由协议。针对城市环境下道路的特点抽象出一个以交叉路口为顶点,以路段为边的无向图,并依托部署在路口的固定节点收集交通和网络的实时信息为每条边赋予权值,然后运用Dijkstra算法计算任意2个交叉路口间的最短路径;针对路段内的数据传输,综合考虑距离、速度和链路可靠性等因素来选择下一跳节点,并通过冗余传输技术提高数据传输的成功率。通过仿真实验对比现有协议,验证了该路由协议在性能上的优越性。

一种适用于城市车载网的改进的AODV协议

为了增强城市车载网的链路稳定性,提出一种基于链路生存时间的改进的AODV(Enhanced Routing Protocol on Ad Hoc On-demand Distance Vector with Speed Variance,SV_AODV)路由协议。SV_AODV要求源节点转发路由请求至目的节点时包含节点的移动速度和方向,目的节点通过搜集路径上节点的速度信息得出每条链路的速度方差,并反馈给源节点,使其能够选择链路较稳定的传输路径。网络模拟软件仿真实验表明,改进的SV_AODV协议在节点快速移动的情况下能够减少数据包的丢失,缩短端到端的时延,更适用于城市车载网。

一种基于AODV改进的城市车载自组网路由协议研究

针对城市环境下车载自组网的特点及AODV协议广播式路由探测的不足,采用贪婪转发的单播式路由探测和经典AODV协议的广播式路由探测相结合的路由探测方式,并且单播路由探测在选择下一跳转发节点时同时考虑贪婪转发和链路稳定两个因素,减少了广播帧的发送,提高了路由的稳定性。仿真实验表明,改进后AODV协议比经典AODV协议更加适合城市车载自组网。

城市场景车用自组织网络有效路由

为了提高城市场景车用自组织网络通信的高效性,提出了基于道路网络连通性和交叉路口的路由协议。通过分析城市场景车用自组织网络的特征,构建基于道路交通网络连通概率模型,并根据该模型选择连续道路交叉路口构成最优路径;数据包沿这条最优路径传输,道路段内采用优化的地理转发策略传输数据包;为了应对无线信号在交叉路口拐角处急剧衰减引起的链路突然断裂,选择最佳的队列头负责交叉路口拐角处数据包的有效转发。仿真结果表明,该路由协议能够有效增强网络的稳定性,提高网络性能,并减小路由断裂事件。

基于车路协同的十字路口车流检测系统

针对现有的城市道路车流检测方法的不足,利用定向天线构建了一种基于车路协同的十字路口车流检测系统。首先,在讨论车流数据的采集、处理方法的基础上,基于车路协同技术设计了一种车流量判定方法;然后,通过分析定向天线的固有特性,讨论了路侧设备定向天线的最优选择方案;最后,通过进行实地测试,对系统的检测准确度进行了评估,并对不同型号的定向天线的检测性能进行了对比。实验证明,基于车路协同的车流检测系统具有较高的检测准确度,能够满足城市道路十字路口处的车流检测需求。

基于车流量和粒子群算法的无线接入点布局

市车载网环境下车辆的高速移动以及街道障碍物阻挡等原因,导致VANETs分割现象严重,以至于车载网不能正常通信,因此许多研究提出通过引入无线接入点(AP)来增强车载网通信的可能性。本文就是针对城市环境的VANETs的AP布局问题的研究,在基于车流量和粒子群算法的基础上提出的解决方案,并给出了相应的仿真,仿真结果表明该算法能在保证覆盖率的情况下实现AP的优化布局,同时在寻优过程中具有较快的收敛速度和较好的收敛性。

一种新的适用于车载Ad-hoc网络的位置服务机制

提出了一种新的适用于车载Ad-hoc网络的位置服务机制ILSV(道路交叉路口位置服务),该机制充分利用了车载网络环境的特点如存在十字路口,受交通规则约束等,将网络中节点的位置信息分布地存储在位于十字路口的位置服务器上。在大规模城市仿真场景下的仿真结果表明:通过与GLS和HLS相比,ILSV获得了相当高的查询成功率,并且在网络半径很大的情况下具有较优的可缩放性。

车载Ad Hoc网络中位置服务机制研究与设计

作为移动Ad Hoc网络具体应用之一的车载Ad Hoc网络具有许多自身特征,如车辆节点处于十字路口时存在许多等待绿灯的静止节点以及通行速度相对缓慢的通行节点。在考虑了上述特征之后,提出了一种适用于车载Ad Hoc网络的新的位置服务设计方案,该设计方案将位置服务与基于位置的路由协议如无状态路由协议GPSR进行融合。在城市场景下的仿真结果表明:通过与GLS和HLS相比,ILSV获得相当高的查询成功率并具有较优的可缩放性。

基于路网与QoS模型的GPSR改进协议

针对传统GPSR协议在城市交通条件下多数存在链路质量低、投递率受速度影响大、低节点密度适应性差等问题,提出一种LRGR路由协议。利用道路和路口位置等信息建立路网模型,引入服务质量评估优化路径,并给出携带转发机制。选取实际道路电子地图作为实验仿真场景,并通过SUMO和NS3仿真工具对GPSR协议和LRGR协议进行不同节点密度或速度下的比较仿真,结果表明,在实际交通场景中,车辆密度与速度对路由协议投递率、端到端时延和端到端跳数影响较大,尤其在低密度和高速度情况下,协议各性能明显下降。在不同车辆密度和速度条件下,LRGR协议比GPSR协议投递率提高20%～35%,端到端时延降低5 ms～10 ms,端到端跳数减少2跳～4跳,能够适应城市车载自组织网络。

基于车流密度的车联网城市场景中继选择算法

城市场景的车联网是一种复杂的异构网络,网络中的车辆节点密度受时间和空间的影响很大。因此,提出一种基于车流密度的中继节点发射功率自适应选择(TDARS)算法。该算法通过使源节点和中继节点的发射功率随车流密度的大小自适应地调整,防止网络干扰程度加剧,提升车联网的网络性能。仿真表明,提出的算法相比传统的基于中断概率的中继选择算法,在城市场景不同的车流密度情况下,均表现出了更好的网络性能。

基于真实城市地图的车联网路由算法性能比较

车联网(VANETs,Vehicle Ad Hoc Networks)相比于传统的自组织网络,存在节点速度快、网络拓扑结构变化频繁等特点。为了研究现有的自组织网络中的路由算法是否适用于城市车联网场景,基于真实城市地图,在节点的不同移动速度、不同数据包大小两种情况下,利用NS2软件比较了采用AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing)、DSR(Dynamic Source Routing)、DSDV(Destination-Sequenced Distance-Vector Routing)三种典型的Ad Hoc网络路由算法以及基于网络编码的CAODV(COPE+AODV)路由算法下的车联网的时延、延时抖动、丢包率、吞吐量等网络的性能。仿真结果表明,在城市场景下,DSR的性能略优于其他三种路由算法。

城市环境下基于地理位置自适应的车载网络路由协议

针对城市车载自组织网络环境中节点分布不平衡,信号传输被障碍物遮挡,目标节点不断移动等问题,提出一个适合城市环境基于地理位置信息的自适应路由协议SAGR(Self-Adaptive Geographic Routing for city environments in vehicular network).SAGR通过远程混合模式被动路由机制SAGR-RM和局部定向受限泛洪路由机制SAGR-LM,将路由过程分成两个层次,增强了路由协议的健壮性以及对目标位置的容错性.通过NS-2软件仿真分析了SAGR协议的性能,结果表明SAGR比现有的基于位置路由协议在数据包传输、端到端延迟和路由开销方面等都有显著的改进.