基于社交属性的车载自组织网络路由算法研究

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车载自组织网络是MANET适用到车辆领域的成果,作为ITS的核心组成部分,车载自组织网络采取车与车之间以及车与道路两侧固定装置间通讯的措施去应对复杂的道路环境。但是因为车辆具有节点速度差异,移动频繁,相邻节点关系不稳定,拓扑不断的更新变化等特点,这些特点使得链路状态变得更加不稳定。所以在通信时对路由协议有了更特殊的要求,如何设计出更符合运动车载特性的路由协议则也成为研究的重点。本文结合社交网络与车载自组织网络,提出改进的路由选择算法,具体研究工作如下:(1)从多方面分析调研了当前VANET工作进展,详细阐述了VANET的结构体系、特点及应用。针对已知路由协议具体种类,详细阐述了其原理及特性;其次引入了社交网络,结合车载网络节点的社交属性进行了说明。(2)分析现存的通信标准及RTS/CTS协议机制,结合地理位置、缓存空间、帧时长以及信息量大小等因素,将已有机制进行改进,提出了V2V机制。在车与车间进行消息的传递的时候,根据这些帧格式字段提出了新的会话判断机制。(3)深入分析节点间社交属性,提出了基于有效亲密指数指数的路由算法HIRA(Honey-Index Routing Algorithm)。针对车载自组织网络的特点,对社交网络中的参数指标进行改进,提出了有效核心指数、有效相似指数、有效积极指数三个参数,从而计算出每个节点的有效亲密指数指数,在路由协议的路由选择阶段根据该参数可以选择出更加稳定的链路。通过SUMO等仿真环境对HIRA算法进行模拟实验。依据得出的结果能够得知,在一定节点数量和节点速度前提下,HIRA性能比AODV优越。(4)引入社交网络节点的自私性,分析了自私点的存在对整体网络性能的干扰效应,从而在基于亲密指数的基础上提出了基于自私激励的路由算法SPRA(Selfishness-Provoke Routing Algorithm)。通过对节点的自私情况进行综合评估,对自私节点提出惩罚措施,避免自私节点拒绝参与数据的转发从而降低通信质量。仿真结果表明,SPRA算法比AODV更能有效地传递数据。本文最大的贡献点在于将社交属性与车载自组织网络结合,从而在不同应用场景下得出符合社交行为习惯的改进路由算法,并为建立社车网体系提供了更好的研究空间。
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