城市非连通车载自组网中低时延路由协议
基于城市车载自组织网络中传输质量的自适应地理路由协议
武汉职业技术学院学报二О二一年第二十卷第三期（总第一百一十三期）Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ104基于城市车载自组织网络中传输质量的自适应地理路由协议廖晓娟1，刘 雷2（1.重庆科创职业学院 人工智能学院，重庆 402160；2.西安电子科技大学 信息与通信工程学院，陕西 西安 710071）摘 要：车载自组织网络（VANET）一直以来受到越来越多的关注。
然而，VANET的固有特性，如节点的高移动性、频繁变化的拓扑，在复杂的城市环境中为设计高效的路由协议提出了许多挑战。
提出基于城市车辆网络（AGQOT）传输质量的自适应地理路由协议，作为道路路段的选择指导，一种称为传输质量（QOT）的度量被设计用来测量每个路段的性能，将路由连通性与分组传送率（PDR）相结合。
在这种度量的帮助下，道路段可以逐个动态地选择，以构成最佳路由路径，避免局部最大和数据拥塞问题。
提出一种改进的贪婪转发策略，使数据包沿着选定的路段转发，保证数据包传输的快速可靠。
仿真结果表明，提出的协议可以提高网络在分组传输率和端到端延迟方面的性能。
关键词：车载自组织网络；地理路由协议；传输质量；链路质量；连通性；局部优化；数据拥塞中图分类号：F276.5 文献标识码：A 文章编号：1671-931X（2021）03-0104-07ＤＯＩ：10.19899/ki.42-1669/Z.2021.03.019投稿日期：2020-09-02基金项目：国家自然科学基金“基于车流波动理论保证安全类应用的车辆自组织网络多场景数据分发方法”（项目编号：F010402）。
作者简介：廖晓娟（1987- ），女，河南信阳人，重庆科创职业学院人工智能学院讲师，研究方向：物联网、嵌入式技术；刘雷（1987- ），男，河南南阳人，西安电子科技大学信息与通信工程学院副教授，研究方向：车联网、物联网、边缘计算。
车载自组织网络（VANET）正在受到越来越多的关注。
城市场景下车载无线路由协议的研究
城市场景下车载无线路由协议的研究杭州电子科技大学硕士学位论文摘要近年来，随着汽车产业的飞速发展，人们的日常生活也越来越离不开汽车。
但是随着汽车量的增长，汽车带来生活便利的同时，交通拥堵问题也日益加剧，甚至导致了生命财产的损失。
技术的发展服务人们的日常生活，无线网络的广泛应用，让人们思考利用无线技术解决交通问题，使得车载自组网的研究成为了国内外研究的热点问题之一。
车载自组网在自组通信方面体现出较大的优势，如缓解交通形势，交通预警等。
城市场景中，由于车流量大，障碍多，车载自组网的应用尚有较大的不足和缺陷。
如何使得车载自组网中车载节点有效的自组通信，更好的适应城市场景，保持通信的顺畅，完善和改进车载自组网在城市中的应用是我们主要的研究点。
本文主要处理城市场景中信息通信有效性的问题，对保证节点进行正常通信的问题进行研究。
城市场景中有如下两个主要的通信问题车载节点的自由移动以及道路结构的限制极易产生通信空洞问题；城市场景中障碍物的存在导致车载节点无法正常通信的问题。
首先，本文通过对空洞问题的分析，围绕着GPSR路由协议中如何处理通信空洞的问题展开研究。
在GPSR路由协议的基础上，提出了一种基于极大角信息反馈的算法用于选择中间转发节点，使得数据分组能绕开通信空洞继续传播，到达目的节点，实现通信保障。
该算法能有效地解决城市场景中的通信空洞问题，具有平均跳数低，对空洞变化有较好的适应性等特点。
其次，本文通过节点间障碍物的分析，对其进行建立障碍物模型，分析障碍物对信号的阻碍程度，根据障碍物对信号的阻碍程度来判断是否选取其作为转发节点。
在其基础上结合GPSR路由协议，提出了一种基于障碍物问题的路由转发策略。
以此解决城市场景中存在较多障碍物的问题，将障碍物作为判断节点间是否能正常通信的因素之一。
该方法真实反映城市实际情况，合理的选择转发节点，体现出较好的网络性能，城市场景的适应性强的特点。
最后，通过以上研究，对改进后的协议在真实场景下进行仿真，能有效地利用其改善交通拥堵等现象，对无线网络的资源利用率较高。
汽车自组织网路(VANET)通信协议研究
汽车自组织网路（VANET）通信协议研究汽车自组织网络（VANET）是一种基于无线通信技术的车辆间通信网络，旨在提高车辆之间的交通安全和行车效率。
VANET通信协议的研究是VANET技术发展的重要组成部分，本文将对VANET通信协议的研究进行探讨。
首先，VANET通信协议需要满足以下几个基本要求。
首先，它应该能够提供可靠的数据传输，确保车辆之间的信息能够准确地传递和接收。
其次，它应该具备较低的时延，以保证车辆之间的通信能够及时进行。
此外，VANET通信协议还需要具备一定的安全性，以防止恶意攻击和信息泄露。
在VANET通信协议的研究中，目前主要有两种类型的协议：基于基础设施的协议和基于车辆自组织的协议。
基于基础设施的协议是指在道路周围建立一定数量的基础设施节点，这些节点可以提供车辆之间的通信和信息交换。
这种协议的优点是通信可靠性高，但缺点是需要大量的基础设施投入和维护成本。
基于车辆自组织的协议是指车辆之间直接进行通信，不依赖于基础设施节点。
这种协议的优点是具有较低的成本和较高的灵活性，但缺点是通信可靠性相对较低。
针对VANET通信协议的研究，学术界和工业界已经提出了许多具体的协议方案。
例如，基于基础设施的协议中的IEEE 802.11p标准，它是一种专门为车辆间通信设计的无线通信标准，可以提供较高的通信速率和较低的时延。
此外，还有基于车辆自组织的协议中的DSR（Dynamic Source Routing）协议和AODV（Ad-hoc On-demand Distance Vector）协议，它们可以根据车辆的位置和路况动态选择最佳的通信路径，提高通信的可靠性和效率。
除了上述协议之外，还有一些新兴的研究方向，例如基于区块链技术的VANET通信协议。
区块链技术可以提供去中心化的信任机制，增强通信的安全性和隐私保护。
此外，还有一些研究致力于将人工智能技术应用于VANET通信协议中，通过学习和优化算法，提高通信的效率和可靠性。
基于道路段评价机制低延时VANETs路由算法
基于道路段评价机制低延时VANETs路由算法吴卫祖;刘利群;谢冬青【摘要】针对城市车辆自组织网络应用需求,提出一种低延时路由协议.该路由协议以城市交通网络模型为基础,首先从各道路段上寻找显著节点,然后估计显著节点之间的链路生存时间,接着从交叉口区域寻找最优的中继节点.一旦找到中继节点便开始广播道路段评价数据包,依据传输延时计算每一个道路段的权重值,最后在路由构建阶段依据道路段权重和有效期选取最优传输路径,实现数据的低延时传输.大量的仿真实验结果表明,与常用的GPSR和GPSR-R路由协议相比,该路由协议不仅端到端平均延时大幅降低,而且报文送达率高、网络开销小.%A low-delay routing protocol is proposed for application demand of city vehicle ad hoc networks.Based on the model of city traffic network, the new routing protocol look for the significant nodes on each road-section firstly, then it estimated the lifetime of links between two significant nodes, and found the optimal relay nodes on intersection.Once finding the relay node, the algorithm will begin broadcasting the road-section evaluation packet and calculate a weight value for every road-section according to transmission delay.In the end, it selects the optimal transmission path according to weight and validity of road-sections in routing building stage and achieve low-delay transmission for data.Experiments show that the new routing protocol can not only reduce the average end-to-end transmission delay significantly, but also obtain high packet delivery rate and low network overhead compared with the commonly used GPSR and GPSR-R routing protocols.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2017(034)008【总页数】6页(P270-275)【关键词】车辆自组织网络;路由协议;传输延时;链路生存时间;显著节点【作者】吴卫祖;刘利群;谢冬青【作者单位】广东海洋大学信息学院广东湛江 524088;广东海洋大学信息学院广东湛江 524088;广州大学计算机科学与教育软件学院广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TP393车辆自组织网络VANETs是无线自组织网络的一种，采用携带无线通信设备的车辆作为通信节点，组建自由、灵活的无线通信网络[1]。
一种适用于城市环境的车载自组网路由协议
一种适用于城市环境的车载自组网路由协议
张品;孙亚明
【期刊名称】《南阳理工学院学报》
【年(卷),期】2015(0)2
【摘要】近来关于车载自组网路由协议的研究是个热门话题.然而,关于城市环境的车载自组网路由协议的研究是个难题.在城市环境场景下,十字路口对路由算法是个独特的挑战.为了解决无连通区域和不可用的转发节点,引入了骨干节点的概念.此外,提出采用单播传播请求信息的方案,通过发送请求信息避免了其他算法中出现的严重丢包和冲突,显著地提高了车载自组网的传播性能.
【总页数】5页(P21-25)
【作者】张品;孙亚明
【作者单位】杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州 310018;杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州 310018
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一种适用于军用无线自组网的可靠多径路由协议 [J], 夏辉;王辛果;杜晓明
2.GDSR:一种基于车载自组网的分组路由协议 [J], 王蕾;陈家琪
3.一种基于AODV改进的城市车载自组网路由协议研究 [J], 蔡菁;朱余兵
4.一种应用于城市环境中的车载自组网广播算法 [J], 罗娟;白裕栋
5.一种适用于移动自组网的带宽及能量感知路由协议 [J], 吴丽杰;张璐璐;唐珊
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基于时延期望的车载自组织网络机会路由算法
基于时延期望的车载自组织网络机会路由算法刘丽萍;裴金金【摘要】针对车载自组织网络中,车辆随机运动的环境下源节点、目的节点均为运动中的车辆时数据传输效率低下的问题,提出了一种基于时延期望的机会路由算法.算法融合了概率论和统计学知识,综合考虑目的节点轨迹预测和数据时效性两方面需求,得到时延期望参数,以该参数作为整个数据传输过程中每一次数据转发中继节点选择标准,保证数据能够及时、有效地由移动中的源节点转发至移动中的目的节点.%In vehicular Ad Hoc networks,when vehicles are moving randomly,aiming at problem that efficiency of data transmission is low,propose an opportunistic routing algorithm based on time delay expection to against the situation when both the source node and the destination node are moving. Our opportunistic routing algorithm combines the theory of probability and statistics knowledge,to get the time delay expection parameters,the opportunistic routing algorithm incorporates the trajectory prediction of the destination node timeliness requirements of data packet. When the delay expection parameters are regarded as the selection standard of data packet's next relay node,can ensure that the data packet can be forwarded from the moving source node to the moving destination node timely and effectively.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2017(036)010【总页数】4页(P150-153)【关键词】车载自组织网络;时延期望;机会路由算法【作者】刘丽萍;裴金金【作者单位】天津大学电气与自动化工程学院,天津300072;天津大学电气与自动化工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TP393车载自组织(Ad Hoc)网络是以车辆上安装了智能计算机系统、无线通信设备以及车辆传感器和全球定位系统(GPS)等设备为基础构建的无线车辆通信网络[1],是移动Ad Hoc网络的一个子类。
GDSR:一种基于车载自组网的分组路由协议
GDSR：一种基于车载自组网的分组路由协议
王蕾;陈家琪
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2013(37)11
【摘要】针对DSR路由协议因节点频繁移动,路由发现和路由维护过程频繁发生,导致数据传输的时延增加和丢包率增加的问题.在DSR路由协议基础上,提出一种带有分组的DSR路由协议(GDSR).该协议通过K-medoids聚类算法合理地选择组头,使得分组路由协议更加适合车载自组网的多变的拓扑结构.仿真结果表明,带有分组的GDSR路由协议能够降低数据传输的端到端的时延和丢包率.
【总页数】5页(P186-189,193)
【作者】王蕾;陈家琪
【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于合作博弈的车载自组网络最优收益路由协议 [J], 魏斌;王继先;林楠;李跃新
2.一种基于AODV改进的城市车载自组网路由协议研究 [J], 蔡菁;朱余兵
3.一种适用于城市环境的车载自组网路由协议 [J], 张品;孙亚明
4.基于群签名及伪名认证的车载自组网地图路由协议 [J], 覃科;李志梅
5.基于群签名及伪名认证的车载自组网地图路由协议 [J], 覃科;李志梅;
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车载自组织网中基于蚁群算法的延迟感知路由协议
doi :10.3969/j.issn.1001-893x.2016.10.004引用格式:吴敏,章国安,蔡蓉.车载自组织网中基于蚁群算法的延迟感知路由协议[J].电讯技术,2016,56(10):1086-1092.[WU Min,ZHANGGuoan,CAI Rong.A delay perception routing protocol based on ant colony algorithm in vehicular ad hoc networks[J].Telecommunication En⁃gineering,2016,56(10):1086-1092.]车载自组织网中基于蚁群算法的延迟感知路由协议*吴 敏,章国安**,蔡 蓉(南通大学电子信息学院,江苏南通226019)摘 要:针对城市道路环境下车载自组织网(VANETs )中通信性能下降以及数据传输失败的问题,提出了一种基于蚁群算法的延迟感知路由(ACDR )协议㊂首先,建立双向车道的数学延迟模型;然后,根据提出的端点十字路口(EI )的概念,ACDR 利用蚁群优化(ACO )寻找最佳路线,其中前向蚂蚁根据本地路段延迟以及当前十字路口与目的节点的端点十字路口之间的全局时延来选择路径,后向蚂蚁则负责在返回路径时更新信息素,同时,相邻十字路口之间利用贪婪转发算法进行数据包的传递㊂最后仿真比较了ACDR 协议与连通性感知路由(CAR )协议的性能,结果表明提出的ACDR 协议的数据包的传输延迟小,丢包率低,通信性能好㊂关键词:车载自组织网络;路由协议;延迟感知;蚁群优化算法中图分类号:TN915.04;TP393 文献标志码:A 文章编号:1001-893X (2016)10-1086-07A Delay Perception Routing Protocol Based on Ant Colony Algorithm in Vehicular Ad Hoc NetworksWU Min,ZHANG Guoan,CAI Rong(School of Electronics and Information,Nantong University,Nantong 226019,China)Abstract :In order to solve the data transmission failure problem and improve the degradation of communi⁃cation performance on city roads in vehicular ad hoc networks(VANETs),a delay perception routing proto⁃col based on ant colony algorithm is proposed.Firstly,a two-way lanes model of delay is established.Then according to the concept of endpoint intersection(EI),the routing protocol uses ant colony optimization to find the best route.According to the local delay and global delay of a route between current intersection and the endpoint intersection of destination,path is selected by forward ants.Backward ants are responsible for updating pheromone in the return path.At the same time,packets are transmitted by greedy forwarding al⁃gorithm between the adjacent intersections.Finally,ant colony algorithm based delay perception routing protocol and connectivity aware routing protocol are compared by simulation.The simulation results show that the proposed routing protocol is superior in terms of packet transmission delay,packet loss rate and communication performance.Key words :vehicular ad hoc network(VANET);routing protocol;delay perception;ant colony optimization1 引 言车载自组织网(Vehicular Ad Hoc Network,VA⁃NET)是一种特殊的移动自组织网络(Mobile AdHoc Network,MANET),是智能交通系统(IntelligentTransportation Systems,ITS)的重要部分,可以帮助驾驶员预测危险事故和避免交通堵塞,网络中车辆可㊃6801㊃第56卷第10期2016年10月电讯技术Telecommunication EngineeringVol.56,No.10October,2016***收稿日期:2016-03-02;修回日期:2016-06-03 Received date :2016-03-02;Revised date :2016-06-03基金项目:国家自然科学基金资助项目(61371113,61401241);交通运输部应用基础研究基金资助项目(2013-319-825-110)Foundation Item :The National Natural Science Foundation of China (No.61371113,61401241);Project of Ministry of Transport of thePeople′s Republic of China (2013-319-825-110)通信作者:gzhang@ Corresponding author :gzhang@以作为路由节点进行数据交换[1]㊂VANET路由协议根据数据包的目的节点数目不同分为单播㊁广播和多播路由,本文主要研究单播路由协议,内容主要分为两类,即基于网络拓扑的路由协议和基于地理位置信息的路由协议[2]㊂当确定路由路径时,基于网络拓扑的路由协议需要整个网络的拓扑信息来作出决策;而基于地理位置信息的路由协议只需要通过GPS获得车载的位置来做出数据递交的决策,因此这类协议对于频繁变化的网络结构更具有灵活性[3],但此类协议仍然面临许多挑战,比如:不具备实时性与准确性㊁开销大㊁应用成本增加等㊂其中,地理源路由(Geographic Source Routing,GSR)是一种基于静态地图的路由,利用Dijkstra最短路径算法进行路由决策,寻找源点与目的节点的最短路径,但忽略节点的动态分布[4];CAR(Connectivity Aware Routing)是一种基于连通性感知路由,源点利用广播信息探索路径,最终获得一条固定的路由路径,因此无法应对VANETs快速变化的拓扑结构[5]; GyTAR(Greedy Traffic Aware Routing)是一种利用局部街道动态信息的路由协议,利用车辆密度和前进方向进行路由决策,但是并未考虑全局信息,因此在数据转发过程中可能会导致网络分区[6]㊂一般情况下,城市环境下的交通复杂多变,因此会造成重复开销和路由探索时间长等问题,为此,我们提出一种基于蚁群算法的延迟感知路由(Ant Col⁃ony Based Delay Routing,ACDR)协议㊂与上述协议不同的是,通信车辆首先寻找端点十字路口(End⁃point Intersection,EI),将车辆之间的通信路由探索转化成对应十字路口之间的通信路由探索,这样有效地避免重复开销,并且相应地减少探索时间㊂但是,随着城市道路的不断变化,VANETs的拓扑结构也在快速变化,可能导致路由协议获取不准确的信息,无法获得可用路径㊂蚁群优化(Ant Colony Optimization,ACO)算法可以解决组合优化问题,包括二次分配问题㊁车间任务调度问题㊁车辆路线问题和学习模糊规则问题㊂本文则利用ACO算法根据全局信息灵活地探索路径,并且寻找最优路径㊂2 基于蚁群算法的延迟感知路由协议2.1 延迟模型城市环境下的道路模型可以简化为m×n的十字道路模型㊂图1为3×3十字路口道路模型,共有9个十字路口I1~I9,12个路段,每条路段的路况皆随机分布㊂图1 3×3十字路口道路模型Fig.13×3cross road model路段模型主要是根据城市环境下双向车道的多链路转发延迟而建立,假设两个十字路口I i㊁I j之间的直线车道方向相反且I i㊁I j之间的路段长度为L,数据包传输方向是向东;同时路段上车辆的无线通信传输范围为R,车辆的数目服从泊松分布[7],向东的道路和向西的道路上车辆空间密度分别为λ1和λ2,车辆平均速度分别为v1和v2㊂模型分析时,相邻十字路口之间的数据包利用贪婪携带-转发算法进行传输㊂另外,由于城市环境中交通灯的规则,车辆成簇移动,簇内的车辆相互连接,因此根据车辆簇群的规模大小,可以将车辆状况划分为如下3种不同的情况㊂(1)全部连通状态簇群范围超出路段边界,如图2所示,路段上的所有链路完全连通,两个十字路口之间的数据包利用跳与跳之间的贪婪算法进行转发㊂图2 全部连通状态的路段Fig.2Fully-connected road segment (2)全部断开状态车辆无法形成簇群,如图3所示,链路全部中断,且没有可用车辆转发数据包,因此十字路口之间的数据包只能通过车辆携带进行传输㊂㊃7801㊃第56卷吴敏,章国安,蔡蓉:车载自组织网中基于蚁群算法的延迟感知路由协议第10期图3 全部断开状态的路段Fig.3Fully-broken road segment(3)部分连通状态簇群范围小于路段规模,如图4所示,路段上的车辆部分连通,因此连通路段上的数据包进行贪婪转发,而断开路段上的数据包进行贪婪携带传输㊂图4 部分连通状态的路段Fig.4Partly-connected road segment2.2 蚁群算法蚂蚁在寻找食物时会在所经过的路径上释放出一种特殊的分泌物(信息素),当下一个路口时,随机挑选一条路径释放信息素,蚂蚁走的路径越长,则释放的信息素越小,当后来的蚂蚁再次碰到这个路口时,选择信息素浓度大的路径,则经过此路口的蚂蚁更多,因而形成一个正反馈机制[8]㊂根据蚂蚁的多样性与正反馈以及个体之间的相互协作与信息交流,20世纪90年代Dorigo 最早提出了基本蚂蚁系统,并应用于解决经典的旅行商问题等优化问题㊂令G =(V ,E )为n 十字路口的加权有向图,其中V 表示有向图顶点的集合,E 表示边的集合,n =|V |,蚁群优化用于寻找图G 中源节点的端点十字路口(Endpoint Intersection source,EI S )到目的节点的端点十字路口(Endpoint Intersection destina⁃tion,EI D )的最佳路径,每条边e (i ,j )∈E 表示一个路段,i ㊁j 分别表示相邻的两个十字路口,每条边上存在一个信息素变量τij 和启发式信息ηij ,当探索蚂蚁k 访问当前十字路口i 时,则选择十字路口j 作为下一个访问的十字路口的概率:P kij =[τij ]α[ηij ]β∑u ∈Nb (i )[τiu ]α[ηiu ]β,if j ∈Nb (i )㊂(1)式中:Nb (i )表示十字路口i 的邻居十字路口的集合;α和β为加权系数;∑j ∈Nb (i )P k ij =1,i =1,2, ,n ㊂随着探索蚂蚁的移动,路段上的信息素也在发生变化,因此当探索蚂蚁到达EI D 时,产生后向蚂蚁沿对应的路径返回EI S ,进行信息素的更新,更新公式如下:τij ←(1-δ)㊃τij +δ㊃Δτij ㊂(2)式中:j 是i 的下一个十字路口;(1-δ)㊃τij 表示信息素的挥发;δ㊃Δτij 表示信息素的增量;δ为挥发系数,δ∈[0,1]㊂本文假设每个十字路口设置一个静态节点用于存储信息素㊂2.3 路由协议ACDR 路由算法通过寻找端点十字路口之间的路由代替寻找车辆之间的路由,有利于避免重复探索且节约时间,并且利用蚁群优化算法探索最佳路由路径,另外两个相邻十字路口之间利用贪婪携带-转发算法转发数据包[9-10]㊂主要步骤如下:首先,源节点车辆S 发送路由请求数据包(RREQ)给其端点十字路口EI S ,检查EI S 是否有到目的节点的端点十字路口EI D 的可用路由信息,若有,EI S 发送路由回复数据包(RREP)给S ;然后,S 直接将数据包转发给EI S ,EI S 可以为数据包动态地选择下一个优化十字路口,否则S 启动探索蚂蚁进程,根据状态转移概率和信息素的更新选择下一跳十字路口,寻找EI S 和EI D 之间的可用路径,进行路径优化,最终得到最优路径[11]㊂协议流程如图5所示㊂图5 ACDR 路由协议流程图Fig.5The flow chart of ACDR routing protocol㊃8801㊃ 电讯技术 2016年3摇延迟分析根据2.1节的模型可以得出3种情况的路段,接下来主要分析这3种路况的延迟㊁连通性以及跳数㊂(1)全部连通状态如图2所示,数据包在十字路口I i 与十字路口I j 之间进行传输,转发链路长度L f 定义为数据包在路段上进行跳与跳转发所经过的距离,此时L f =L ㊂根据上述分析,I i 与I j 之间的传输延迟表示为D fc =H fc ㊃T p ㊂(3)式中:H fc =「LR⌉表示十字路口I i 和I j 之间的跳数;T p 表示数据包传输的一跳时间㊂连通性概率[12]可以表示为P fc =(1-e-(λ1+2λ2)㊃R)N -1㊂(4)式中:N 表示路段上向东道路上车辆的数目,且N =L ㊃λ1㊂(2)全部断开状态如图3所示,车辆C v 携带数据包穿过路段,此时携带链路长度L c 定义为车辆穿过路段的长度,此时L c =L -R ㊂根据上述分析,传输延迟表示如下:D fb =L c V 1+T p =L -R V 1+T p ㊂(5)式中:V 1表示与数据包转发方向相同的车辆的速度㊂假设K 是一个随机变量,表示双向道上R 内车辆的数目,显然K 满足泊松分布,概率质量函数(Probability Mass Function,PMF)表示为P (K =k )=((λ1+λ2)㊃R )k㊃e-(λ1+λ2)㊃Rk !㊂(6)因此,全部中断的概率P fb 表示为P fb =P (K =0)=e-(λ1+λ2)㊃R㊂(7)(3)部分连通状态如图4所示,从车辆C m 到车辆C 1的链路是完全连通的,但是路段剩下的链路部分是完全断开的,因此数据包只能从C m 到C 1之间进行跳与跳的转发,然后车辆C 1携带数据包传输直到进入十字路口I j 的传输范围,此时,转发链路的长度L f 等于十字路口I i 到车辆C 1之间的距离,携带链路长度L c =L -R -L f ,且部分连通性的概率P pc =1-P fc -P fb ㊂在上述分析的基础上,传输延迟为D pc =L -R -L fV 1+(H pc +1)㊃T p ㊂(8)式中:H pc =「L fR⌉表示转发链路长度L f 上的跳数㊂基于上述分析,因此相邻两个十字路口i ㊁j 之间的平均传输延迟和延迟方差分别为D ij =D fc ㊃P fc +D fb ㊃P fb +D pc ㊃P pc ,(9)Dv ij =D 2fc ㊃P fc +D 2fb ㊃P fb +D 2pc ㊃P pc -D 2ij ㊂(10)另外,路段上数据包转发的平均跳数为H ij =H fc ㊃P fc +H fb ㊃P fb +H pc ㊃P pc ㊂(11)其中,由于全部中断的情况下,不存在转发跳数,因此H fb =0㊂图6~8分别是平均延迟与传输范围㊁车辆速度和车辆密度三者之间的关系曲线㊂在图6中平均延迟是关于传输范围和车辆空间密度的函数,交通信息的参数设置如下:车辆速度V 1设为15m /s;路段长度L 为2000m;车辆空间密度λ1=λ2=λ分别为0.005vehicle /m㊁0.015vehicle /m㊁0.025vehicle /m和0.035vehicle /m㊂由图可知:车辆空间密度相同时,传输范围增大,数据包传输所需的延迟会减小;传输范围一定时,车辆空间密度越大,传输延迟越小㊂在图7中平均延迟是关于车辆速度和车辆空间密度的函数,传输范围R 为250m,路段长度L 为2000m,车辆空间密度λ分别为0.005vehicle /m㊁0.01vehicle /m㊁0.015vehicle /m 和0.02vehicle /m㊂由图可知:车辆空间密度一定时,车辆速度越快,延迟会逐渐减小;车辆速度相同时,车辆空间密度增加,传输延迟会减少㊂在图8中平均延迟是关于车辆空间密度和路段长度的函数,车辆速度V 1为15m /s,传输范围R 为250m,路段长度L 分别为500m㊁1000m㊁1500m 和2000m㊂由图可知:路段长度相同时,随着车辆空间密度的增加,延迟逐渐减少;车辆空间密度一定时,路段长度越长,则延迟越高㊂图6 平均延迟与传输范围的关系Fig.6Relationship between average delayand communication range㊃9801㊃第56卷吴敏,章国安,蔡蓉:车载自组织网中基于蚁群算法的延迟感知路由协议第10期图7 平均延迟与车辆速度的关系Fig.7Relationship between average delayand the speed ofvehicles 图8 平均延迟与车辆密度的关系Fig.8Relationship between average delayand the density of vehicles 图9~10分别是平均跳数与传输范围和车辆空间密度之间的关系㊂在图9中,平均跳数是关于传输范围和车辆空间密度的函数,交通信息的参数设置如下:车辆速度V 1=15m /s;路段长度L =2000m,车辆空间密度λ1=λ2=λ分别为0.005vehicle /m㊁0.015vehicle /m㊁0.025vehicle /m 和0.035vehicle /m㊂由图可知:曲线先呈上升趋势,当到达一个临界点后呈下降趋势,因为当传输范围R 小于临界值时,部分路段可能处于断开状态,则随着R 的增大,路段断开的长度可能会减小,因而平均跳数会增加,当达到临界值时,随着传输范围的增加,数据包转发的次数会减少,因此平均跳数减小;同样,当传输范围一定时,车辆空间密度增加,则平均跳数增多㊂在图10中,平均跳数是关于车辆空间密度和路段长度的函数,车辆速度V 1为15m /s,传输范围R 为250m,路段长度L 分别为500m㊁1000m㊁1500m 和2000m㊂由图可知:当车辆空间密度小于0.02vehicle /m 时,随着车辆空间密度的增加,平均跳数逐渐增加,当车辆空间密度大于0.02vehicle /m 时,平均跳数趋于稳定;对于不同的路段长度,路段长度越长,则平均跳数越多㊂图9 平均跳数与传输范围的关系Fig.9Relationship between average number ofhops and communicationrange图10 平均跳数与车辆空间密度的关系Fig.10Relationship between average number ofhops and the density of vehicles4 ACDR 路由分析城市环境下车辆之间的通信频繁发生,尤其是在高峰期,为了减少重复的路由探索和路由开销,因此提出了端点十字路口的概念,并且利用蚁群优化算法根据当前十字路口存储的信息选择下一个十字路口进行数据包的转发,探索最佳路由㊂4.1 端点十字路口选择利用通信终端(例如源车辆和目的车辆)所在路段的车辆空间密度和其与邻居十字路口的距离来选择端点十字路口,对于每个候选十字路口i 给定一个评分,评分最高的十字路口为端点十字路口㊂评分公式如下:Score (i )=χ㊃1-d (i )æèçöø÷L +(1-χ)㊃min(N avg N con ,1)㊂(12)式中:d (i )表示通信终端到候选十字路口i 的距离;χ为加权因子;L 对应当前路段的距离;N avg 表示当前路段上车辆的平均数目;N con 表示区域内车辆的平均数目㊂㊃0901㊃ 电讯技术 2016年4.2 路由发现当探索蚂蚁进行移动时,根据路段的延迟模型,每条边上对应的启发式信息ηij和信息素τij会发生相应的变化,ηij表示i和j之间路段的本地延迟,并且可以帮助蚂蚁探索新的路径,表达式如下:ηij=D th-D ij Dth ㊃11+Dvij㊂(13)式中:D ij㊁Dv ij分别表示十字路口i和j之间的延迟和延迟方差;D th表示EI S和EI D之间的延迟临界值,定义如下:D th=Distance(EI S,EI D)min{v}㊂(14)式中:Distance(EI S,EI D)表示EI S和EI D之间的距离; v表示车辆速度㊂τij反映从当前十字路口i到EI D(在这条路径上,i的下一个十字路口是j)路径的全局延迟,Δτij 是反向蚂蚁更新的信息素㊂Δτij的表示如下:Δτij=D th-D j(i,EI D)D th㊃11+Dv j(i,EI D)㊂(15)式中:D j(i,EI D)和Dv j(i,EI D)分别表示从当前十字路口i到EI D且经过十字路口j之间的路径上的延迟和延迟方差㊂一旦所有的反向蚂蚁到达源节点时,EI S和EI D 之间信息素τ最大的路径为最佳路由,为了应对通信对的拓扑变化和自适应地选择最佳路由,一旦源节点或目的节点的端点十字路口EI改变,一个新的路由探索就会实现㊂5 性能仿真利用Matlab仿真软件对ACDR的性能指标进行仿真分析,并且与CAR[4]协议进行性能参数的比较㊂仿真环境选取4×4十字路口的城市道路进行模拟,相关仿真参数如表1所示㊂表1 仿真参数设置Tab.1Setting of simulation parameters参数数值路段长度/m500车道宽度/m 3.5传输范围/m150车辆速度/(m㊃s-1)5~20车辆空间密度/(vehicle㊃m-1)0.01~0.05蚂蚁数目5加权系数χ,α,β0.5,5,3挥发系数δ0.4图11为平均延迟与累积分布函数的曲线,由图可知ACDR的累积分布函数始终高于CAR,同时当车辆速度较高时,两种协议的累积分布函数皆高于速度低时,意味着ACDR具有较低的平均延迟㊂CAR协议是一种基于源点位置的路由协议,不能及时自适应地处理拓扑的变化,但所提出的ACDR协议可以利用最新的路由信息动态地进行路由决策,寻找出最佳路由㊂图11 平均延迟的累积分布函数Fig.11Cumulative distribution function of average delay图12为车辆数目与数据包传输比值的曲线,由图可知车辆越多,数据包丢失越少,同时针对不同的车辆数目,ACDR的数据包传输能力较优,ACDR协议利用蚁群算法及时更新信息,适应网络拓扑的快速变化,最终寻找最优路径,避免网络堵塞;CAR协议根据源点位置确定一条完整的路由路径,但对于不断变化的网络结构而言,固定的路径会导致大量数据包的丢失㊂图12 数据包传输比值与车辆数目的关系Fig.12Relationship between packet delivery ratioand the number of vehicles6 结束语本文提出了一种基于蚁群优化算法的车载自组㊃1901㊃第56卷吴敏,章国安,蔡蓉:车载自组织网中基于蚁群算法的延迟感知路由协议第10期织网络路由协议,首先利用ACO解决延迟的最优化问题,接着利用探索蚂蚁和反向蚂蚁探索所有可用路径,更新信息素表,最终选择最佳路由,并且在两个相邻十字路口之间,利用贪婪携带-转发算法进行数据包的转发㊂仿真结果显示,与CAR协议相比,所提出的ACDR协议延迟性能更优,数据包传输性能更好,可以自适应地处理网络的拓扑结构变化,更具有灵活性㊂但是蚁群算法复杂度比较高,搜索时间较长,仿真过程中容易出现停滞现象,因此今后可以考虑将蚁群算法与其他启发式仿生算法结合,优势互补,进一步优化系统性能㊂参考文献:[1] 金婕,艾宝丽.智能交通系统的无线信道建模[J].电讯技术,2015,55(3):262-269.JIN Jie,AI Baoli.Channelmodeling for intelligent transportsystem[J].Telecommunication Engineering,2015,55(3):262-269.(in Chinese)[2] AL-RABAYAH M,MALANEY R.A new scalable hybridrouting protocol for VANETs[J].IEEE Transactions onVehicular Technology,2012,61(6):2625-2635. [3] RAJESH K,KARTHICK V R,RAJ G S.A new scalablereactive location based ad hoc routing protocol forVANETs[C]//Proceedings of2014International Confer⁃ence on Information Communication and Embedded Sys⁃tems(ICICES).Chennai,Indian:IEEE,2014:1-5. [4] CHO K,RYU M.A survey of greedy routing protocols for ve⁃hicular ad hoc networks[J].Smartcr,2012,2(4):125-137.[5] ALSHARIF N,SHEN X S.iCARII:intersection-basedconnectivity aware routing in vehicular networks[C]//Proceedings of2014IEEE International Conference onCommunications(ICC).Sydney:IEEE,2014:2731-2735.[6] JERBI M,RASHEED T,SENOUCI S M,et al.Towards ef⁃ficient geographic routing in urban vehicular networks[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology,2009,58(9):5048-5058.[7] ATHANASIOS P,PETER M,SIMONE F,et al.On tempo⁃ral stochastic modeling of precipitation,nesting modelsacross scales[J].Advances in Water Resources,2014,63(2):152-166.[8] KADONO D,IZUMI T,OOSHIT F,et al.An ant colony opti⁃mization routing based on robustness for ad hoc network withGPSs[J].Ad Hoc Networks,2010,8(1):63-67. [9] WANG S,LIN C,HWANG Y,et al.A practical routingprotocol for vehicle-formed mobile ad hoc networks onthe roads[C]//Proceedings of2005IEEE IntelligentTransportation Systems.Vienna,Austria:IEEE,2005:161-166.[10] PANICHPAPIBOON S,PATTARA-ATIKOM W.Con⁃nectivity requirements for self-organizing traffic infor⁃mation systems[J].IEEE Transactions on VehicularTechnology,2008,57(6):3333-3340. [11] LI G,BOUKHATEM L,MARTIN S.An intersection-basedQoS routing in vehicular ad hoc networks[J].Mobile Net⁃works&Applications,2014,20(2):268-284. [12] SANTOS R A,EDWARDS A,EDWARDS R M,et al.Performance evaluation of routing protocols in vehicularad hoc networks[J].International Journal of Ad Hocand Ubiquitous Computing,2005,1(2):80-91.作者简介:吴 敏(1992 ),女,江苏如皋人,硕士研究生,主要研究方向为车载自组织网络;WU Min was born in Rugao,Jiangsu Prov⁃ince,in1992.She is now a graduate student.Her research concerns vehicular ad hoc net⁃works.Email:125524853@章国安(1965 ),男,江苏如皋人,2001年于东南大学获博士学位,现为教授㊁博士生导师,主要研究方向为无线通信网络理论与技术;ZHANG Guoan was born in Rugao,Jiangsu Province,in 1965.He received the Ph.D.degree from Southeast University in2001.He is now a professor and also the Ph.D.supervisor. His research concerns wireless communication network theory and technology.Email:gzhang@蔡 蓉(1991 ),女,江苏盐城人,硕士研究生,主要研究方向为车载自组织网络㊂CAI Rong was born in Yancheng,Jiangsu Province,in 1991.She is now a graduate student.Her research concerns ve⁃hicular ad hoc networks.㊃2901㊃电讯技术 2016年。
基于道路分段的车载自组织网络路由协议
第45卷第2期V o l.45 N o.2计算机工程C o m p u te r E n g in e e rin g2019年2月F eb ru a ry 2019•物联网专题•文章编号：1000#428(2019)02-00$2-06 文献标志码：A 中图分类号：TP393基于道路分段的车载自组织网络路由协议李世宝，肖雪松，刘建航，黄庭培，陈海华(中国石油大学（华东）计算机与通信工程学院，山东青岛266500)摘要：针对城市车载自组织网络中由于车辆运行速度快、网络拓扑结构变化频繁导致的路由链路不稳定问题，提出一种基于道路分段的车载路由协议RS R P。
考虑交通灯对车辆速度和空间分布的影响，对不同区域的道路进行分段，选择路段上骨干节点，建立稳定的道路骨干网。
在交叉路口选择桥节点，连接相邻路段上的骨干节点，获取路段上传输包所产生的延迟，并更新路段上的网络拓扑信息，通过桥节点获取的车辆状态信息，对路段分配相应权重，并选择最低权重所对应的路段作为路由路径，进而提高数据包传输的投递率，减小端到端时延。
在N S2实验仿真平台下模拟真实的城市道路与车辆交通场景，结果表明，与G PSR、G y T A R等路由协议相比，R S R P协议能更好地适用于城市道路场景。
关键词：车载自组织网络；网络拓扑；道路分段；骨干网'桥节点；投递率'端到端时延中文引用格式：李世宝，肖雪松，刘建航，等.基于道路分段的车载自组织网络路由协议[J].计算机工程，2019,45(2) ：32-37.英文引用格式：L I S hiba o，X IA O X u e so n g，L IU Jianhang，et a l.V eh icu lar ad hoc netw ork routing pro to col based on road-subsection[ J] .C o m p u te r Engineering,2019，45 (2) ：32-37.Vehicular Ad Hoc Network Routing Protocol Based on Road-subsectionL I S h ib a o，X IA O X u e s o n g，L I U J ia n h a n g，H U A N G T in g p e i，C H E N H a ihu a(College o f Computer and Communication Engineering，China University of Petroleum，Qingdao,Shandong266500,China)[Abstract] A im in g at the problem o f unstable rou ting links caused by rapid vehicle m ovem en netw ork topology in urban V eh icu lar A d Hoc N e tw o rk! V A N E T)，an vehicular routing protocol R S R P( Road-subsectionR outing P ro to co l) based on road subsection is proposed.This paper takes in to account the i speed and spatial d istribu tion o f vehicles a nd segments the roads.On this ba sis，the selection o f backbone nodes is selectedon the ro a d，a stable road backbone netw ork is established bridge nodes is selected at t connected w ith b a c k b o n e n o d e o n adjacent sections o f th e ro a d，thetra nsm ission delay packet generated is g o tte n，and thein fo rm atio n o f netw ork top olo gy is updated on th e ro a d.T hrough th e v e h ic le state in fo rm atio n obtained n o d e，the section is d istributed the corresp on din g w e ig h ts，and the corresp on din g m in im u m w eight is selected as sectionso f th e ro u tin g p a th，to im p ro v e th e d e liv e ry rate o f data packet transm ission and reduce th e E n d to E The real urban r oad and vehicle tra ffic scenarios are sim ulated under the N S2 experim ental sim ulation p la tfo rm，resultsshow that tlie RSRP protocol can be b e te r a pplied to urban road scenarios t han GPSR and G y T A R r [Key words] V eh icu lar A d Hoc N e tw ork( V A N E T); netw ork to p o lo g y；road-sub s ection；backbone n e tw o rk;bridgen o d e'delivery rate;End to E nd D elay(E2E D)DOI:10.19678/j.issn.1000-3428.0049927〇概述车载自组织网络（V e h ic u la r A d H o c N e t w o r k，V A N E T)是未来智能交通系统的重要组成部分[1]。
一种自适应的城市场景车用自组织网路由协议
构、 政府部门和汽车制造商相继开展了 Ｖ Ｎ Ｔ的项 ＡＥ 目， 欧 盟 的 Ｃ ｒＡ Ｋ ２０ … ， 国 的 Ｎ Ｗ （ ｅ 如 ａ Ｌ ００ 德 Ｔ Ｏ Ｎｔ －
ｗ ｒ—ｎＷｈ ｅ ） ， 辆 间通 讯 联 盟 的 ｔｅＣ ｒＣ ｒ ｏｋｏ ． ｅｌ 车 ｓ ｈ ａ ａ ２
朱 二 华
（ 华南师范大学计算机 学院 ， 广东 广 州 ５ ０３ ） １６ １
摘要 ： 对城 市场景 车用 白组织 网时常 中断的 问题 ， 现有 针 Ａ Ｅ （ ｅｉｕ ｒＡ ｏ ｅ ｒ ） ａ ｗｋ 在
Ｖ Ｎ Ｔ路 由协议 的基 础上 ， 出了一种 改进 的路 由协议 Ａ Ｒ Ａ ＡＥ 提 Ａ 。Ａ Ｒ基 于实时交通流 ， 自适 应选择路 由， 能 并能根据 车辆 的行驶速 度、 方向 ， 对车辆位 置进行精确预测。最后 采用真 实的城 市道路 场景 ， Ｎ ２中进行 了性 能仿 真 ， 在 ｓ 结果表 明 ， 与 现有的 Ｖ Ｎ Ｔ路 由协议相比 ， Ａ Ｅ 性能有很大提 高。
ＺＨＵ ． ｕ Ｅｒｈ ａ
（ｃ ｏｌ ｆ ｏ ｐ ｔ ， ｏ ｔ Ｃ ｉａＮ ｒ ａ Ｕ ｉ ｒｉ ， ｕｎ ｚｏ １６ １ Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｍ ｕｅ Ｓｕｈ ｈｎ ｏ ｌ ｎｖ ｓｙ Ｇ ａｇｈｕ５ ０ ３ ， ｈｎ ） Ｃ ｒ ｍ ｅ ｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｒ ｕ ｉ ｇ ｏ ａａ ｉ ｅ ｉ ｕ ａ ｄ ｈ ｅ ｎ ｔ ｏ ｋ ｉ ａｅ Ｍｌｎ ｉ ｇ ｔｓ ｕ ｅ ｈ ｄ ｎ ｍｉ ｓｏ ｕ ｈ ａ ｎ ｔ ｏ ｋ ｈ ｃ ｓｒ ｃ ： ｏ ｔ ｆ ｔ ｎ ａ ｖ ｈｃ ｌｒａ ｏ ｅ ｒ ｈ ｅ ｇｎ ｋ ｄ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｄ ｗ ｓ ａ ｏｈ ｙ ａ ｃ ｆ ｃ ｅ ｒ ，ｗ ｉｈ ｓ ｗ
基于链路稳定性加权的车载自组网按需路由协议
基于链路稳定性加权的车载自组网按需路由协议周鹏【期刊名称】《计算机应用研究》【年(卷),期】2015(32)6【摘要】车载自组网由于网络拓扑变化快,带宽有限,易导致通信链路不稳定.传统基于跳数判据的按需路由协议主要考虑协议的时延性能,忽略了路由的稳定性.路由的不稳定会带来频繁的路由发现过程,增大网络开销,降低路由协议性能.针对车载自组织网,对经典按需路由协议AODV进行改进,兼顾考虑路由的稳定性和时延,提出了一种由链路有效时间、队列饱和度和跳数组成的综合判据,实现了一种基于链路稳定性加权的路由协议.在路由发现过程中,路由发现包携带途经每一跳的综合判据值或权重之和,以权重之和最小的路径作为路由.仿真结果表明,提出的路由协议在投递率、时延和网络开销方面均优于AODV.尤其是路由发现频率仅为AODV的70％左右,说明路由稳定性远优于AODV.【总页数】5页(P1811-1815)【作者】周鹏【作者单位】西北工业大学计算机学院,西安710072;湖北汽车工业学院电气与信息工程学院,湖北十堰442002【正文语种】中文【中图分类】TP393.04【相关文献】1.移动Ad hoc网络中基于链路稳定性预测的按需路由协议 [J], 胡曦;李喆;刘军2.MAN ET中基于链路稳定性的链路状态QoS路由协议 [J], 王迤冉;郑光;刘云霞3.移动自组网基于路径维持概率的按需路由协议 [J], 刘军;郭伟;肖百龙;黄飞4.基于按需距离向量与最佳链路状态的Ad hoc网络路由协议 [J], 唐西论5.基于链路生存时间预测的高动态飞行自组网组播路由协议 [J], 王玉;王文灿;白丽;范兼睿;张莉涓;雷磊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
车载自组织网络（VANET）综述
车载自组织网络（VANET）综述朱存智【摘要】车载自组织网络是未来智能交通系统的重中之重。
车载自组织网络具有节点数量大、高速运动、沿路径移动以及受通信质量受环境影响大等特性。
因此其网络体系结构与通用的无线自组织网络有很大区别。
%Vehicle self-organizing network is the core of the Intelligent Transportation System.VANET has some characteristics.For example,VANET has a great quantity of nodes,the nodes are high-speed mobiles,the nodes move along with the road and the quantity of the communication dependents on the environment of the nodes.The network architecture and the channel access technology have great differences between VANET and MANET.【期刊名称】《湖北广播电视大学学报》【年(卷),期】2011(031)011【总页数】2页(P157-158)【关键词】VANET;车载网络【作者】朱存智【作者单位】工程兵指挥学院,江苏徐州221116;四川大学,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】U495目前国内外对VANET的研究也大都是基于经典的网络体系结构来进行的。
下面介绍车载网络相关技术的研究现状：由于车载网络拓扑的频繁变化，节点移动速度很快，路由技术成为了车载自组网中的重大挑战之一。
在早期实验平台中使用的是一些简单洪泛路由技术。
目前，在车载自组网中使用的路由协议大致可以分为 3类：基于拓扑的路由（TBR，topology-based routing）协议；基于位置的路由（PBR，position-based routing，）协议；基于地图的路由（MBR，map-based routing）协议，DSDV （Destination-Swquenced Distance-Vector）协议时一种距离矢量路由协议，是由传统的 Bellman-Ford路由协议改进得到的，它利用目的节点序列号来解决DBF算法的路由环路和无穷技术问题。
车载自组织网络中基于定向传播的自适应路由协议
车载自组织网络中基于定向传播的自适应路由协议蔡蓉;章国安;季彦呈【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2016(043)005【摘要】数据分组在转发过程中需要在其转发范围内寻找一个中继节点进行转发.为了降低转发过程中寻找中继节点的复杂程度,减少从源节点到达目的节点的平均跳数,提出了一种车载自组织网络中基于定向传播的自适应路由协议(Adaptive Routing Protocol Based on Directional Transmission,ARPBDT).该路由协议有两个关键参数:转发角度和平均每跳前进距离.首先为了缩小转发范围,设置一个始终朝着目的节点方向的转发角度,以减少转发范围内的节点数以及寻找中继节点的计算量;其次为了减少平均跳数,在转发范围内根据前进距离自适应地选择较优或次优的邻居节点作为中继节点进行转发.仿真结果表明,与OBDR相比,所提路由协议的平均跳数较少,平均每跳前进距离较大,能够使数据分组快速地到达目的节点.【总页数】5页(P62-66)【作者】蔡蓉;章国安;季彦呈【作者单位】南通大学电子信息学院南通 226019;南通大学电子信息学院南通226019;南通大学电子信息学院南通 226019【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.车载自组织网络中基于十字路口的地理感知路由协议 [J], 杨羽琦;章国安;吴敏2.车载自组织网络中基于车辆密度的双簇头路由协议 [J], 杨羽琦;章国安;金喜龙3.车载自组织网络中基于蚁群算法的簇路由协议 [J], 赵悦;陈雷;程子傲;王丹华4.基于智能天线的定向传播路由协议在WSAN中的应用 [J], 黄艳国; 陈超; 房罡; 李向邯; 韩亮5.基于城市车载自组织网络中传输质量的自适应地理路由协议 [J], 廖晓娟;刘雷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
车载自组网中的路由协议设计与性能分析
车载自组网中的路由协议设计与性能分析随着车辆的智能化和无线通信技术的发展，车载自组网已经成为一种趋势和重要的研究方向。
车载自组网可以实现车辆之间的直接通信，为车辆提供高效的信息交流和协同行驶的能力。
然而，由于车辆移动性和多路径传输的特点，路由协议的设计成为车载自组网中的关键问题之一。
在车载自组网中，路由协议的主要目标是为车辆之间提供可靠、高效的通信路径。
有效的路由协议不仅能够优化网络性能，还能降低网络中的时延、丢包率和能耗。
因此，合适的路由协议设计与性能分析对于车载自组网的实际应用至关重要。
一种常见的车载自组网路由协议是基于多跳的路由协议。
这种路由协议通过车辆之间的中继，完成数据的传输。
最常见的多跳路由协议是Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV)协议。
AODV协议具有简单、高效和自适应的特点，适用于车载自组网中的动态网络环境。
然而，AODV协议在高密度车辆和高负载情况下存在一些性能问题，如路由发现时间延长和控制信息的传输延迟增加。
为了克服AODV协议在高密度车辆和高负载情况下的性能问题，研究者提出了一种改进的路由协议，即路由发现性能增强的Ad hoc On-Demand Multipath Distance Vector (AOMDV)协议。
AOMDV协议引入了多路径路由的概念，可以根据当前网络状况选择多个可用路径进行数据传输，提高通信的可靠性和性能。
AOMDV协议通过路由表维护和路由发现机制实现路径的选择和更新，能够提供更好的性能表现。
除了AODV和AOMDV协议外，还有一些其他的路由协议在车载自组网中得到了广泛的研究和应用。
例如，Dynamic Source Routing (DSR)协议和Zone Routing Protocol (ZRP)协议。
DSR协议通过源节点将整个路径信息包含在数据包中，避免了路由发现的开销，但增加了数据包的传输延迟和能耗。
车载自组网中基于时延的路由策略
车载自组网中基于时延的路由策略王莎;黄传河【摘要】有效的数据分发机制是实现车载自组网中各类应用的基础,针对车载自组网中非对称无线传输场景提出一种基于期望传输时延(expected transmission delay,ETD)的路由协议ETD-GPSR.转发节点候选集的建立由确认(ACK)机制和中间节点辅助完成,解决不准确转发节点候选集问题.ETD综合考虑链路质量、链路时延和传输半径,从候选集中选取ETD最小的车辆作为转发节点.仿真结果表明,使用基于ETD的路由策略可以增大数据包投递率,减少平均端对端时延.【期刊名称】《计算机工程与设计》【年(卷),期】2019(040)006【总页数】6页(P1501-1506)【关键词】车载自组网;路由;期望传输时延;不同传输半径;下一跳选择【作者】王莎;黄传河【作者单位】武汉大学计算机学院,湖北武汉430000;武汉大学计算机学院,湖北武汉430000【正文语种】中文【中图分类】TP393.00 引言车载自组网中车辆节点的高速移动和拓扑结构的动态变化使得车辆之间难以持续性稳定通信，因此需要研究高效的路由协议来满足车联网中的应用需求[1]。
车载自组网中的非对称无线传输场景普遍存在[2]。
文献[3]的实验结果表明高度越高的车辆拥有更大的传输半径。
文献[4]指出为了减轻网络拥塞和能量消耗，车辆会调整传输功率。
因此在设计路由协议时有必要考虑不同传输半径下的场景。
车载自组网中路由协议分为面向发送者和面向接收者两类[5]。
文献[6]是面向接收者的协议，使用划分区域来区分候选者的等待时间，当处于一个区域的车辆同时广播时会造成数据包的冗余和冲突[7]。
文献[8]提出了一个面向发送者的基于地理位置的路由协议，结合期望传输次数(expected transmission count，ETX)到贪心周边无状态路由(greedy perimeter stateless routing，GPSR)协议中，文献[9]提出了基于GPSR的机会路由协议P-GPSR。
基于低时延高可靠的城市轨道交通车地自组网关键技术
基于低时延高可靠的城市轨道交通车地自组网关键技术
苏昭阳;刘留;蔡世源;索雷
【期刊名称】《机车车辆工艺》
【年(卷),期】2023()1
【摘要】城市轨道交通已经成为人们不可或缺的出行方式,随着新型通信技术的发展,城市轨道交通也朝着智能化的方向迈进,这不可避免地带来了更高的通信需求。
当前的城轨车地通信技术采用有中心式的网络,已经无法满足未来的车地通信需求,而基于无线自组网的车地通信网络将有效节省布网成本,提高网络抗毁性,提高通信系统性能。
文章就城轨车地通信的需求与低时延、高可靠的车地自组网关键技术展开了研究。
【总页数】7页(P1-7)
【作者】苏昭阳;刘留;蔡世源;索雷
【作者单位】北京交通大学
【正文语种】中文
【中图分类】U285.2
【相关文献】
1.基于SDN的工业无线网络低时延高可靠路由机制
2.基于车辆行为分析的车联网超可靠低时延通信关键技术
3.5G高可靠低时延通信标准现状及产业进展
4.面向铁路集装箱的高可靠低时延无线资源分配算法
5.移动通信低时延高可靠业务资源预留算法研究
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车载自组织网络中基于十字路口的地理感知路由协议
车载自组织网络中基于十字路口的地理感知路由协议杨羽琦;章国安;吴敏【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2017(033)001【摘要】为了解决城市道路多十字路口,对单个车辆节点运动感知不敏感所带来的通信性能下降问题,提出一种车载自组织网络中基于十字路口的地理感知路由(IGPR)协议,通过网络网关选择道路十字路口,形成骨干路由,在保证高连通概率的同时满足时延和误比特率要求.在双向道路模型的基础上分析获得平均时延和平均跳数的数学计算式.仿真结果表明,IGPR协议与FRGR协议、VRR协议相比,传输时延小,跳数少,通信性能好.%In order to solve the problem of the communication performance of degradation,which caused by multi-intersections in city environment and no sensitivity to individual node movements,an intersection-based geographical perception routing protocol in vehicular Ad Hoc network was proposed.The network gateways select road intersections to form the backbone of the route,ensuring a high probability of communication and meeting delay and bit error rate requirements.Mathematical formula of the average delay and the average number of hops were obtained on the basis of a two-way roadmodel.Simulation results show that the transmission delay of IGPR is smaller,the number of hops of IGPR is less,and the communication performance of IGPR is better compared with the FRGR protocols and VRR protocols.【总页数】7页(P53-59)【作者】杨羽琦;章国安;吴敏【作者单位】南通大学电子信息学院,江苏南通226019;南通大学电子信息学院,江苏南通226019;南通大学电子信息学院,江苏南通226019【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.车载自组织网络中基于车辆密度的双簇头路由协议 [J], 杨羽琦;章国安;金喜龙2.车载自组织网络中基于定向传播的自适应路由协议 [J], 蔡蓉;章国安;季彦呈3.基于地理位置的车载自组织网络路由协议的研究 [J], 马志欣;刘海英;谢显中4.社会感知多副本车载自组织网络机会路由协议 [J], SUN Hai-feng;LUO Guang-chun;QIN Ke5.基于城市车载自组织网络中传输质量的自适应地理路由协议 [J], 廖晓娟;刘雷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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Ｃｉ ｓ ｏ ｎ ｃ ｅ ｈ ｃ ｌ ｒ ｔ Ｄｉｃ ｎ ｅ ｔ ｄ Ｖｅ ｉｕ ａ ． ｏ ｔ ｒ ｙ Ａｄ ｈ ｃＮｅ ｗｏ ｋ
ＤＵ Ｙ — ｏ ｇ ＱＩ ａ ｂ ａ ｕ ｈ ｎ ， Ｎ Ｈｕ ・ ｉｏ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｌ ｔ ｎｃ ｎ ｎｏ ｍａｉｎＥ ｇｎ ｅ ｎ ， ｏ ｔ ｈｎ ｎ ｖ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ６ ０ Ｓ ｈ ｏ ｅ ｒ ｉ ａ ｄＩ ｆｒ ｔ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｓ ｕｈ Ｃ ｉａＵ ｉｅｓ ｙｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ） ｏＥ ｃｏ ｏ ｉ ｔ Ｔ １４
ＭＡ Ｅ 的路 由协议 并不适用于车载 自组 网。本文设计一个 Ｎ Ｔ 分组投递率高时延低 的路 由协议 ，该协议假设可 以获得车辆 的 位 置 、速 度和 行 驶 方 向 以及 道 路 的结 构 和 交 通 流 量 ，这 些
由分为路段转 发和路 Ｉ转发 ２ ： １ 个阶段 ，路 口转发选择 时延最小 的路径进行路 由。实验结果表 明，该协议 能在城 市非连通 的车载 自 网中达 组
到较高的分组投递率和较低 的传输 时延 。
关健词 ： 车载 自 网；非连通 网络 ；路 由协议 ；城市场景 组
Ｌｏ Ｌａ ｅ ｙ Ｒｏ ｉ ｏ ｏ ｏ ｎ ｗ ｔ ｎｃ ｕｔｎｇ Ｐｒ ｔ ｃ ｌ ｉ
廷都得不到保证 ， 基于地 理位置 的路 由协议 Ｇ Ｓ ｏ 用贪婪 Ｐ ＲＩ 采
算 法 转 发 数 据 而 没 有 考 虑 道 路 的 连通 性 ，因 此 ，数 据 包 很 可
上车辆之 间（ ２ ） Ｖ Ｖ 、车辆与路边接入点之 间（ ２） 以相互通 ＶＩ 可 信的Ａ ｏ ｄＨ ｃ网络 Ｊ 。道路上的车辆可 以交换各 自的车速 、 位置和车载传感器等各种数据 ，并 自动连 接成一个无 中心控 制 的无线分布 式网络 。车载 自组 网技 术可 以使 交通运输更加 安全、高效和舒适 ，是智能交通 里的一个重要应用 Ｊ ，如车 载 自组网可以将紧急信息传递给周围的车辆 以避免交通事故
［ ｙｗ ｒ ｓ ｅ ｉｕａ ｄｈ ｃ Ｔ ｒ（ＡＮＥ ）ｄｓｏ ｎ ｃ ｄｎｔ ｏｋ ｒｕｉｇｐｏｏ ｏ； ｉ ｅｅ Ｋｅ ｏ ｄ ］Ｖ ｈｃ ｌ Ａ －ｏ ｗｏｋＶ ｒ ＮＥ Ｔ ； ｉｃｎ ｅｔ ｅｗ ｒ ；ｏ ｔ ｒｔｃ ｌｃｔ ｓ ｎ ｅ ｎ ｙｃ
ｌ 概述
车 载 自组 网（ ｅｉｕａ Ａ —ｏ Ｅ ｗ ｒ， Ａ Ｔ 是道 路 Ｖ ｈｃｌ ｄｈ ｃＮ Ｔ ｏｋ Ｖ ＮＥ ） ｒ
ｌ ｔ ｎ ｙ ｒ ｕ ｉ ｇ ｐ ｏ ｏ ｏ ．Ｔ ｉ ｒ ｔ ｃ ｅ ｓ ｕ ｅ ａ ａ ｅ ｃ ｏ ｔｎ ｒ ｔ ｃ １ ｈ ｓ ｐ ｏ ｏ ｏｌｓ ｔ ｐ ａ ｄ ｌ ｙ ｍｏ ｅ ａ ｅ ｎ ｖ ｈ ｃｅ ｄ ｎ ｉ ，ｄ ｖ ｄ ｓ ｔ ｅ ｒ ｔｎ ｎ ｏ ｔ ｒｓ ｏ ｏ ｄ ｒ ｕ ｉ ｇ ａ ｄ ｄ ｌｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｉ ｌ ｅ ｓｔ ｙ ｉ ｉ ｅ ｏｕ ｉ ｇ ｉ ｔ ｗｏ ｐａｔ ｆ ｒ ａ ｏ ｔｎ ｎ ｈ ｉ ｅ ｓ ｃ ｉ ｎ ｒ ｕ ｉ ｇ Ｔｈ ｒ ｔ ｃ ｌｃ ｏ ｅ ｎ ｍｕｍ ｅ ａ ａ ｈ ｔ ｏ ｗａ ｄ ｉ ｎ ｅ ｓ ｃ ｉ ｎ ｒ ｕ ｉ ｇ． ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔ ｉ ｐ ｏ ｏ ｏ ａ ｎｔｒ ｅ ｔ ｏ ｔｎ ． ｅ ｐ ｏ ｏ ｏ ｈ ｏｓ ｓ ｍｉ ｉ ｏ ｄ ｌ ｙ ｐ ｔ ｏ ｆ ｒ ｒ ｎ ｉ ｔｒ ｅ ｔｏ ｏ ｔ ｎ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｓ ｒ ｔ ｃ ｌ ｎ ｒ ｓ ｈ ｔ Ｃ ｒ ａ ｈ ｈ ｇ ｒ ｕ ｅ ｉ ｅ ｙ ｒ ｔｏ ａ ｄ ｌ ｗ ａ ｍｉ ｓｏ ｅ ａ ｎ ｃ ｔ ｉｃ ｎ ｅ ｔｄ ＶＡＮＥＴ ｅ ｃ ｉ ｈ ｇ ｏ ｐ ｄ ｌｖ ｒ ａｉ ｎ ｏ ｔ ｎｓ ｓ ｉ ｎ ｄ ｌ ｙ ｉ ｉｙ ｄ ｓ ｏ ｎ ｃ ｅ ｒ ．
文 献标识码： Ａ
中圈分类号ｔＴ３３ Ｐ９
城 市非连通 车载 自组 网中低 时延路 由协议
杜昱宏 ，秦华标
（ 华南理 工大学 电子与信 息学 院，广州 ５ ０ ４ ） ６ ０ １
摘
要： 针对城市车载 自组 网具有路径寿命短、网络非连通 的特 点，设计一个低 时延路 由协议 。该协议根据车辆密度建立时延模型 ， 将路
的 发 生 ，车 辆 可 以从 网络 获 得 周 边道 路 的 交通 流 量 信 息 从 而
能转发到离 目标节点较近但与 目标节点不连通 的子 网中从而 降低分组投递率 。然而车载 自组网对数据 的到达率和 时延都 有一定 的要求 ，如前面车辆发出的事故信息必须准确快速地
通 知 周 围车 辆 以避 免 造成 更 多 的交 通 事 故 ， 因此 ，针 对
第 ３ 卷 第 １ 期 ６ ５
Ｖ１ ｏ． ３６
Ｎｏ． ５ １
计
算
机
工
程
２１ ００年 ８月
Ａ ｕｇ ｔ ０１ ｕｓ ２ ０
Ｃｏ ｐ ｔ ｒＥｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ｍ ｕ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
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文章编号：１ｏ－３２（ １ ｌ—０１ ＿３ ０ｏ．４８ ００ ５＿１ —ｏ ２ ） １
［ ｓｒ ｃ］Ｆ ｒｈ ｈｒｃｅｉｔ ｓ ｆ ｈ ｒｐ ｔ ｆ ｎ ｅｗｏｋｄｓｏ ｎｃｉｎｉ ｅ ｉ ｌ －ｏ Ｔ ｏｋＶ Ａｂｔａｔ ｏ ｅｃ ａａｔｒ ｉ ｏｔ ａ ｌｅａｄｎ ｔ ｒ ｉ ｎ ｅｔ Ｖ ｈｃ ａ ＡｄｈｃＮＥ ｗ ｒ（ＡＮＥ ）ｔｉｐ ｐｒｄｓ ｎ ｗ ｔ ｓｃ ｏ ｓ ｈ ｉ ｃ ｏ ｎ ｕ ｒ Ｔ ，ｈｓ ａ ｅ ｅｉ ｓａｌ ｇ ｏ