车载自组织网络

摘要： 车载自组织网络(VANET)是移动自组织网络(MANET)在车辆通信领域的特殊应用。其通过专用短程通信(DSRC)技术为车-车(V2V)、车-路(V2I)基单元提供安全可靠的通信服务。然而,VANET网络内广泛存在的并发广播冲突问题使得车辆频繁丢失数据包,遭受潜在的交通安全隐患。针对并发广播冲突问题,目前已有较多的解决方案,但绝大多数未对这些方案进行详细的分类阐述。对并发广播冲突的解决方案进行了研究,论述了各个方案的解决思路和方法,分析了各个方案的优越性以及存在的不足之处,并根据在相应指标上的表现评价了各个方案的性能。总结出目前的方案存在的问题与不足,并对未来的发展趋势进行了展望。

摘要： 车联网网络的稳定性是构建车联网的核心问题,良好的路由协议是维持稳定性的关键。介绍了近些年来针对车联网提出的路由协议,并分析了通过不同车联网应用场景下选择不同类型的路由协议来提升稳定性。

摘要： 在分布式车载自组织网络中,动态变化的双向车流会严重影响基于slot分组的TDMA-MAC协议降低冲突的效果以及整体协议的安全性与可靠性,对此设计一种车流自适应的低冲突TDMA-MAC协议TALC-MAC。采用slot占用率作为分组调整的判断依据,设计详细的分组扩展与收缩策略以适应车流实际分布。同时优化帧内slot分组方案与节点预约slot的策略,进一步降低网络中发生冲突的概率。仿真实验结果表明TALC-MAC能有效适应双向车流的动态变化,保持协议整体低冲突的特性。

摘要： 车载自组织网络(VANET)是由移动车辆节点组成的移动自组织网络(MANET),其不依赖基础设施即可建立通信链路实现通信。由于车辆的高机动性和无线通信资源的限制,VANET难以保障车辆业务的服务质量(QoS)。针对该问题,引入软件定义网络(SDN),提出一种适用于软件定义车载自组织网络(SDN-VANET)的多约束QoS路由算法。利用SDN控制转发分离的优势保障各业务的QoS,SDN控制器会根据车辆业务的截止日期对业务实现顺序调度,并基于蛙跳算法设计自适应中继节点选择算法(AH-SFLA),SDN控制器根据QoS指标和全局拓扑信息计算数据在传输链路上的适度值,以此为基准搜索优化路径。在此基础上设置备选链路机制和QoS资源消耗阈值共同实现路由维护,减少网络故障发生的概率。联合Mininet-wifi和SUMO搭建SDN-VANET环境,并将AH-SFLA路由算法与IGA、IICSFLA进行对比验证分析。实验结果表明,与IGA和IICSFL相比,AH-SFLA在平均端到端延迟指标上分别提高了57.74%和46.6%,丢包率平均降低了29.9%和18.6%,标准化路由开销提升了36.93%和27.2%,能有效保证VANET中的QoS。

摘要： 随着智能交通系统(ITS)的建立,车载自组织网络(VANETs)在提高交通安全和效率方面发挥着重要的作用。由于车载自组织网络具有开放性和脆弱性特点,容易遭受各种安全威胁与攻击,这将阻碍其广泛应用。针对当前车载自组织网络传输中数据的认证性与完整性,以及车辆身份的隐私保护需求,该文提出一种智能车载自组织网络中的匿名在线注册与安全认证协议。协议让智能车辆在公开信道以匿名的方式向交通系统可信中心(TA)在线注册。可信中心证实智能车辆的真实身份后,无需搭建安全信道,在开放网络中颁发用于安全认证的签名私钥。车辆可以匿名发送实时交通信息到附近路边基站单元(RSU),并得到有效认证与完整性检测。该协议使得可信中心可以有效追踪因发送伪造信息引起交通事故的匿名车辆。协议可以让路边基站单元同时对多个匿名车辆发送的交通信息进行批量认证。该协议做了详细的安全性分析和性能分析。性能比较结果表明,该协议在智能车辆端的计算开销以及在路边基站单元端的通信开销都具有明显优势,而且无需搭建安全信道就能够实现匿名在线注册,因此可以安全高效地部署在智能车载自组织网络环境。

摘要： 随着智能交通系统的发展,移动车辆不仅需要地图信息,还需要更多娱乐内容,而整个网络的容量是有限的,这给车载自组织网络带来很大的压力。边缘缓存是在系统的边缘部署缓存,在车载自组织网络中引入边缘缓存技术,可以有效地缓解网络的压力。对车载自组织网络中的缓存策略进行了研究,提出了一种基于车辆分簇的协作边缘缓存策略,可以充分利用车载自组织网络中有限的缓存资源,内容可以缓存在移动车辆和路边单元中,移动车辆可以从簇头和路边单元获取所需内容,不同的内容获取方式会带来不同的请求时延。由于移动车辆和路边单元的缓存容量是有限的,为了降低内容请求时延和成本,构建了一个时延和成本联合最小化的优化问题,并采用蚁群算法对该问题进行求解,以得到最优的缓存放置方案。仿真结果表明,该算法拥有很好的性能。

摘要： 针对GPS信号弱或不可用场景下(如隧道、地下停车场等)智能车辆的高精度定位服务问题,分析了一类基于车载网络通信(VANET)的无线定位算法,通过车辆—智能路基之间的信息交互,以解决现有车辆定位过程中有效精度低、抗干扰能力差等问题.但考虑到车辆移动造成的网络拓扑结构动态变化,车辆与智能路基之间的非对称通信时延往往被忽略,导致协同定位模型过于简化,造成车辆定位精度的损失.通过刻画车辆—智能路基之间的非对称通信模型,从数学角度分析验证了现有车辆协同定位算法的发散性.仿真结果表明,在不考虑非对称通信延迟的条件下,对车辆的定位误差会逐级收敛;但在考虑非对称延迟的条件下,则呈现指数级振荡发散.

摘要： 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辆竞争静态段中的发送时隙.仿真实验结果表明,与DTMAC协议相比,该协议能够提高数据传输的吞吐量,降低车辆之间发生冲突的概率,减少新加入车辆发送数据的等待时延.

摘要： 研究基于Rayleigh衰落信道下的车载自组织网络性能,针对高速公路场景,分析了车辆与路侧单元上行通信的多个网络性能指标,这些网络性能指标有:中断概率、数据包出错概率、数据包平均丢失概率等.对这些网络性能指标进行了数值仿真,讨论了不同参数对其影响,考虑的参数有:竞争窗口大小、数据包大小、车辆数目、车速以及数据包到达率等.仿真结果验证了所提出的网络性能分析模型的有效性.该模型可以用来分析各种参数对高速公路场景下车-路上行通信网络性能的影响,为设计合理的路侧单元部署方案提供参考依据.

摘要： 车载自组织网络作为一种新型的移动自组织网络,是智能交通系统的关键组成部分。近年来,社会各界对车载自组织网络的拥堵性进行了广泛研究,但却忽略了车载自组织网络中移动节点缓存空间有限的现实问题。因此,针对节点缓存受限场景下车载自组织网络的拥堵性问题进行了研究,通过设计来优化网络中数据包的传递过程。仿真实验的结果表明,提出的多跳路由策略可以有效降低网络通信过程的时延和丢包率;节点缓存在一定范围内增加可以提高网络的通信能力;节点通信半径或数据包传递能力的增加可使网络处理数据包的数量提高1.1倍。所建立的研究方法和得到的研究结论可为设计和优化车载自组织网络提供科学依据。研究表明,车载自组织网络的拥堵性研究还存在许多关键技术未突破,节点缓存受限场景下的多跳路由策略优化了网络中数据包传递过程,提高了网络通信效率和可靠性。

摘要： 车载自组织网络(VANET)是一个高度动态的通信网络,设计稳定的数据分发机制是一个很大的挑战.将关注数据内容的命名数据网络(NDN)应用于车载自组织网络中,能有效缓解网络拓扑频繁变化所带来的问题.首先,优化命名数据网络的消息类型和数据结构;然后,结合车载自组织网络的特性,提出根据路段建立路由的方式,减少数据分发的开销.仿真实验结果表明,所提出的基于命名数据网络的车载自组织网络数据分发机制与应用于车载自组织网络数据分发的传统命名数据网络算法对比,数据转发平均命中率(AHR)提高大约53个百分点,平均转发次数减少大约0.4.因此提出的基于命名数据网络的车联网数据分发机制,采用新的路由方式,能够提高数据分发效率.

摘要： 车载自组织网是基于无线信道的动态变化网络,具有高速移动与网络拓扑变化频繁等特点,本文根据车载自组织网络特性建立车载网运动演化模型.运动该模型对车载网度分布与鲁棒性进行分析,发现车载网度分布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,具有无标度网络特征；并证明车载网对随机节点故障具有较高的鲁棒性;对蓄意性攻击表现出网络的脆弱性.同时运用NS2进行仿真实验,进一步对运动演化模型分析结果做出验证,证明了该模型的准确性与可靠性.

摘要： 在城市环境下的车载自组织网络中,道路交通状况在很大程度上影响着车载网络中的数据传输性能.本文通过对GPSR协议和GPCR协议的路由机制及其优缺点对路由性能的影响进行仿真分析,提出了一种基于节点速度信息VANET路由协议的算法.该协议通过获取邻居节点的速度信息,预测出当前道路的车流密度,并给出固定节点基于道路车流密度决策转发路径的算法.通过实验仿真表明,NSRP协议在端到端的平均时延和数据分组投递率等方面更优于另外两种算法.

摘要： 基于VANET仿真移动模型概念框架提出了扩展移动模型EMM,考虑了较真实的VANET环境及人们的出行规律,并引入VANET应用以体现交通仿真与网络仿真之间的相互作用;同时基于EMM模型设计了联合交通仿真工具SUMO、中间件工具TraCI与网络仿真工具NS2的VANET仿真体系架构,给出了完整仿真流程和具体实现方法.实验结果验证了所提出的VANET仿真体系架构的可行性及扩展移动模型的有效性.

摘要： 车载自组织网络(VANET)作为一种新的自组织网络,可以极大提高驾驶安全性和交通运输效率.由于车辆行驶导致的快速拓扑变化,使得提高车载Ad Hoc网络路由协议的可靠性在车载自组织网络研究中成为挑战.提出了一种基于位置的改进混合路由协议(E-SARP),针对已有的混合路由协议,充分利用了邻居车辆的位置信息,通过距离和速度进行优选节点的判断,并且增加了一个计数器选择最优路径.仿真结果表明,提出的协议比现有协议具有更低的端到端时延、更高的分组传递率和更小的路由控制开销。

摘要： 网络链路连通是VANETs网络实施和应用的前提.针对VANETs网络由于车辆高速移动性及复杂通信环境导致的网络拓扑变化快、物理链路连通不稳定的问题,本文对VANETs网络的物理链路模型和连通性进行研究,提出了一种基于车辆移动性的VANETs物理链路连通性分析方法,综合考虑了车辆通信时无线信道衰落、车辆移动模式和移动车辆遮挡的影响,对VANETs网络的单跳链路连通性能进行研究和分析.通过大量仿真进行模型验证.结果表明,本文所提出的综合分析方法更为符合车辆间通信的真实环境的实际影响,能够更准确和更实际地体现通信环境对车间通信链路的具体影响.

摘要： 网络链路连通是VANETs网络实施和应用的前提.针对VANETs网络由于车辆高速移动性及复杂通信环境导致的网络拓扑变化快、物理链路连通不稳定的问题,本文对VANETs网络的物理链路模型和连通性进行研究,提出了一种基于车辆移动性的VANETs物理链路连通性分析方法,综合考虑了车辆通信时无线信道衰落、车辆移动模式和移动车辆遮挡的影响,对VANETs网络的单跳链路连通性能进行研究和分析.通过大量仿真进行模型验证.结果表明,本文所提出的综合分析方法更为符合车辆间通信的真实环境的实际影响,能够更准确和更实际地体现通信环境对车间通信链路的具体影响.

摘要： 网络链路连通是VANETs网络实施和应用的前提.针对VANETs网络由于车辆高速移动性及复杂通信环境导致的网络拓扑变化快、物理链路连通不稳定的问题,本文对VANETs网络的物理链路模型和连通性进行研究,提出了一种基于车辆移动性的VANETs物理链路连通性分析方法,综合考虑了车辆通信时无线信道衰落、车辆移动模式和移动车辆遮挡的影响,对VANETs网络的单跳链路连通性能进行研究和分析.通过大量仿真进行模型验证.结果表明,本文所提出的综合分析方法更为符合车辆间通信的真实环境的实际影响,能够更准确和更实际地体现通信环境对车间通信链路的具体影响.

摘要： 网络链路连通是VANETs网络实施和应用的前提.针对VANETs网络由于车辆高速移动性及复杂通信环境导致的网络拓扑变化快、物理链路连通不稳定的问题,本文对VANETs网络的物理链路模型和连通性进行研究,提出了一种基于车辆移动性的VANETs物理链路连通性分析方法,综合考虑了车辆通信时无线信道衰落、车辆移动模式和移动车辆遮挡的影响,对VANETs网络的单跳链路连通性能进行研究和分析.通过大量仿真进行模型验证.结果表明,本文所提出的综合分析方法更为符合车辆间通信的真实环境的实际影响,能够更准确和更实际地体现通信环境对车间通信链路的具体影响.

摘要： 传统的GPSR路由协议将GPS地理位置信息与贪婪算法相结合,为车载网的路由协议研究引入了新的思路,但选择下一跳节点时的盲目性和随机性会导致大量数据丢失和重传,增加带宽负担.本文提出将非最远转发机制(non-most forwarded within radius,NMFR)引入GPSR路由协议,在下一跳节点选择上做出合理限制,进而保证路由选择的可靠性.在NS-2仿真平台下仿真实验,采用VanetMobiSim仿真工具产生接近现实车辆移动场景,并与GPSR路由协议进行比较.结果表明,该方案可有效降低平均端到端时延和丢包率,提高通信效率.

摘要： 本发明公开了一种家电自组织网络的方法和自组织网络的家电系统，解决现有家居无线网络存在覆盖盲区的技术问题。方法包括：网关节点和路由节点搜索各自设定半径内所有路由节点和/或终端节点，并记录搜索到的路由节点和/或终端节点的ID和等级属性；其中，等级属性根据家电的带电模式划分；网关节点和路由节点与各自设定半径内搜索到的路由节点和/或终端节点建立连接；判断终端节点与网关节点的连接通路中的路由节点的等级属性；选择等级属性最高的路由节点所在的连接通路作为终端节点与网关节点的最终连接通路。基于家电的带电模式划分等级属性，基于高等级属性确定最终连接通路，实现室内任意角落的家电都能够与网关节点实现无线通信。

摘要： 本发明涉及用于自组织网络(NW，NW2，NW3，NW4)的具有应用程序(AW1...AW7，WM1，WM2)的数据处理设备(DV1...DV8)，其中该应用程序(AW1...AW7，WM1，WM2)为了处理该第一信息而配备有用于中央服务的数据接口，在此代理实体(SI1...SI8)为了交换第一信息而通过第一数据连接与所述应用程序(AW1...AW7，WM1，WM2)连接，其中该代理实体(SI1...SI8)为了交换第二信息而通过所述自组织网络(NW1，NW2，NW3，NW4)及第二数据连接与多个其它数据处理设备连接。该代理实体(SI1...SI8)构造为从第二信息中形成第一信息以及从第一信息中形成第二信息，其中在应用程序(AW1...AW7，WM1，WM2)和代理实体(SI1...SI8)之间的第一信息交换通过数据接口进行。

摘要： 公开了一种系统(图1)，其用于发现、识别和管理自组织网络和促使在此网络内通信。网络接口的增加促成具有所述增加作用的相邻计算机(101、103、104、106、107)的发现，和这些计算机(101、103、104、106、107)间的简档的交换，以允许设备共享和路由。

摘要： 本发明公开了自组织网络建立方法及基于自组织网络的智能系统，方法包括：节点向自身一跳范围内的邻居节点请求通信地址；当未接收到请求应答消息时将自身作为建立的网络中的代理节点；当自身邻居节点中存在代理节点时向目标代理节点请求通信地址；目标代理节点为节点分配通信地址；节点通过分配的通信地址成为一般节点；当节点确定自身邻居节点中不存在代理节点时向目标一般节点请求通信地址；目标一般节点对应的代理节点为节点分配地址空间；节点通过分配的地址空间成为代理节点；当一个代理节点将自身的地址空间分配完、且该代理节点一跳范围内不存在代理节点时，该代理节点通过空间地址回收得到新的地址空间。

摘要： 本发明公开了一种家电自组织网络的方法和自组织网络的家电系统，解决现有家居无线网络存在覆盖盲区的技术问题。方法包括：网关节点和路由节点搜索各自设定半径内所有路由节点和/或终端节点，并记录搜索到的路由节点和/或终端节点的ID和等级属性；其中，等级属性根据家电的带电模式划分；网关节点和路由节点与各自设定半径内搜索到的路由节点和/或终端节点建立连接；判断终端节点与网关节点的连接通路中的路由节点的等级属性；选择等级属性最高的路由节点所在的连接通路作为终端节点与网关节点的最终连接通路。基于家电的带电模式划分等级属性，基于高等级属性确定最终连接通路，实现室内任意角落的家电都能够与网关节点实现无线通信。

摘要： 本发明提供一种自组织网络的信息传递方法、自组织网络，属于自组织网络技术领域，其可解决现有的自组织网络的信息传递方法效率低，耗时长，全网能量消耗大，容易出现失败的问题。本发明的自组织网络的信息传递方法包括：要发送信息的初始节点向其所在区域的固定簇头发送请求，固定簇头收到请求后向移动簇头发送邀请；移动簇头收到邀请后移动到该固定簇头的区域内，在其中移动寻找初始节点，找到后从初始节点接收信息内容和要接收信息的目标节点的ID；移动簇头移动到另一固定簇头的区域内；移动簇头从该固定簇头查找目标节点是否在其区域内，若是则在其中移动寻找目标节点，找到后将信息内容发送给目标节点；若否则返回上一步骤。

摘要： 本发明涉及用于自组织网络(NW，NW2，NW3，NW4)的具有应用程序(AW1…AW7，WM1，WM2)的数据处理设备(DV1…DV8)，其中该应用程序(AW1…AW7，WM1，WM2)为了处理该第一信息而配备有用于中央服务的数据接口，在此代理实体(SI1…SI8)为了交换第一信息而通过第一数据连接与所述应用程序(AW1…AW7，WM1，WM2)连接，其中该代理实体(SI1…SI8)为了交换第二信息而通过所述自组织网络(NW1，NW2，NW3，NW4)及第二数据连接与多个其它数据处理设备连接。该代理实体(SI1…SI8)构造为从第二信息中形成第一信息以及从第一信息中形成第二信息，其中在应用程序(AW1…AW7，WM1，WM2)和代理实体(SI1…SI8)之间的第一信息交换通过数据接口进行。

摘要： 本发明涉及用于在源节点上的自组织数据处理的无线自组织网络中的软件分布的分布式分类帐，公开了在无线自组织网络中由源节点获取软件的方法。该方法包括源节点执行从其识别执行任务的需要的应用软件，以及确定所述源节点不能执行该任务。响应于该确定，源节点在所述源节点的本地模块存储库(MR)中搜索可用于执行该任务的软件模块，并且响应于源节点未能将该软件模块定位在本地MR中，向在源节点的无线电射程内的所述多个节点中的相邻节点广播用于所述软件模块的请求。源节点从所述相邻节点接收所述软件模块，并且使用所述软件模块执行该任务。

摘要： 本发明公开一种基于车载自组织网络的碰撞预警方法、车载终端及车辆，包括：通过移动通信专网接收其他车辆发送的告警信息/告警解除信息；解析接收到的告警信息/告警解除信息，根据解析结果确定是否进行危险告警/告警解除，对告警信息/告警解除信息中的序时编码增序后转发告警信息/告警解除信息；当根据解析结果确定进行危险告警/告警解除时进行危险告警/告警解除。本发明中事故车辆可主动发布告警信息，提醒后续车辆提前采取措施，降低后续车辆的碰撞风险；本发明受环境影响小，适用范围广；告警信息/告警解除信息发送和接收的精准性高；事故处理完毕后，可及时解除告警。

摘要： 本发明涉及一种混合网络模式下的车载自组织网络路由决策方法，车载自组织网络包括交通道路结构、车辆和RSU，交通道路结构中部署有多个两两有线通信连接的RSU，方法包括：1)将交通道路结构抽象成有向图；2)获取车辆行驶数据，构建车辆节点移动行为模型；3)获取需要通信两个车辆；4)基于各节点的通信范围，选取候选节点，构建最终通信链路，若无法获取候选节点，则通过RSU构建最终通信链路，若无法获取RSU，则输出目的节点无法通信的结果；步骤4)中候选节点的选择过程包括排除未来可能超出节点通信范围的不稳定节点。与现有技术相比，本发明提供有线和无线混合网络的数据包传输，提高了车载自组织网络的可靠性、低时延性和高效性能。