车载社会网络中基于车辆社会特性的路由算法研究

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由于车载自组织网络(VANET, Vehicular Ad Hoc Network)这一新兴网络的出现,使智能交通系统的实现已经成为必然,而不仅仅只是一个不切实际的空想。车载自组织网络是一种特殊类型的移动自组织网络(MANET,Mobile Ad Hoc Network),其特征在于车辆速度快(多变),恶劣的通信环境和频繁变化的网络拓扑结构。由于汽车与其用户之间有着密不可分的关系,人类的行为在很大程度上影响着车载自组织网络,车载自组织网络还具有已经在社会网络中发现的一些社会特性。由此而产生了车载社会网络(VSN,Vehicle Social Network)的概念,车载社会网络足车载通信网络和车辆社会网络的综合体,车辆的社会特性可以在有效的路由算法的设计中得到运用。首先,本文归纳和总结了车载社会网络的应用前景,关键技术和现有路由算法的概况。接着根据现有路由算法的优缺点,提出了一种新型的基于兴趣感知社区的路由算法(IntAware)。在IntAware中,具有相同兴趣的节点被分组到相同的社区中。IntAware在社区内路由和社区间路由中采用不同的策略。对于社区内路由,IntAware通过使用基于卷积方法计算节点之间的社交关系强度来决定转发节点,这可以解决在基于效用的路由算法中普遍存在的死胡同和盲点的难题。对于社区间路由,IntAware利用社区浓度来决定转发节点。通过网络仿真软件the ONE对IntAware算法进行性能仿真,仿真结果表明IntAware路由算法在开销,交付率和平均跳数这三个方面比Epidemic, Prophet和BeeInfo具有更好的性能,虽然IntAware算法的平均延迟不是最低的,但是其时延处于可以接受的应用范围之内。此外,本文通过分析公共交通车辆轨迹数据集SUVnet-trace,并从延迟容忍网络和社会网络的角度出发提出了一种基于社会和动态特性感知的地理多播路由算法(GeoSmar)。GeoSmar利用宏观和微观两个层次的车辆动态特性和接触信息将消息转发到目标地理区域。这里采用真实的交通数据来进行GeoSmar算法和对比路由算法仿真实验,结果验证了 GeoSmar的性能比与其相对比的路由算法更优越。
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