E-车载自组网(VANET 续).ppt

基于计数的多跳广播 MANET 研究较多的广播模型. 其基本方法是,接收节点为每个新接收到的广播信息分别设置一个计数器和随机评估时延(random assessment delay,简称RAD). 在RAD 内,每收到一个重复的广播信息时,相应计数器加1,当计数器超过门限C 时丢弃该分组.当RAD 结束,且计数器没有超过门限C 时,节点立即转发该广播信息.这种广播方式可以减少网络中的广播冗余,提高资源利用率. * 并且,该广播机制不需要GPS,不要求维护邻居信息,具有较强的可扩展性.但没有解决隐藏/暴露节点干扰问题.同时,由于节点在转发广播信息前需要等待一定的时间,因此增加了信息传输时延,不适用于实时性高的车辆警告信息广播. 另外,如何设置门限C 和RAD 以适应网络拓扑高动态变化的VANET,还是一个开放性问题.因此,对这类广播协议,研究者极少采用. 展望 * 谢 谢！ * VANET信息广播 在移动自组网(mobile ad hoc networks,简称MANET)中,广播协议主要作为网络交换控制信息(beacon information)的一种有效方式,应用信息传输多采用点到点的单播及点到多点的组播协议. 但是,由于VANET 应用的特殊性,信息接收节点一般以组为单位,具有随机性和不确定性.在这种信息需求模式下,广播协议就成为VANET 传输各种交通信息最有效的方式之一. * 近年来,各国学者对MANET 的信息广播模型与方法进行了广泛研究,但是,由于VANET 特殊的网络环境和应用需求,基于VANET 的信息广播模型研究更具有挑战性和创新性. 一方面,在VANET 中,地理信息、节点运动规律等都可以通过一定方法和途径获得,这些因素对设计实时性强、可靠性高、资源优化的广播协议提供了MANET 不可比拟的优势; 但另一方面,VANET 网络拓扑的大规模、高动态变化以及无线自组网固有的隐藏/暴露节点问题又为设计具有较强可扩展性和鲁棒性的广播协议带来巨大的困难和严峻的挑战. * 在 MANET 中,信息最简单的分发方式是泛洪广播(flooding broadcasting). 任何节点在接收到新的广播信息后均将其向传输范围内的邻居节点转发,同时丢弃已经接收过的广播信息. 虽然该方式可尽力保证广播信息发送到网络中的每个节点,但仍然存在如下问题: 第一,由于无线传播是全方向的,大量地理位置同时被多个节点的信号覆盖,使得节点可能收到多个内容相同的广播信息,从而产生大量冗余,形成“广播风暴(broadcast storm)”; * 第二,由于相邻节点间转发广播信息的时间选择高度相关,存在严重的信道争抢和碰撞; 第三,大量隐藏/暴露节点的存在,很难保证广播信息的可靠分发. * MANET广播研究 因此,如何抑制过多冗余广播信息,协调节点间有序竞争,是设计有效广播模型的基本要求.针对这些要求,诸多文献从不同角度提出了一系列广播协议. 概括为基于邻居节点信息的优化泛洪广播、基于概率预测的优化泛洪广播以及基于区域的优化泛洪广播等. * 基于邻居节点信息的优化泛洪广播可以提高信息传输的可靠性和实时性,但每个节点均需获得至少一跳邻居节点信息,因此协议的开销较大,并且收敛速度慢,不适宜于高动态变化网络. 基于概率预测的优化泛洪广播和基于区域的优化泛洪广播分别以基于概率的广播、基于距离的广播和基于位置的广播协议为代表,节点对网络拓扑结构具有免疫性.但由于需要设置不同的门限参数(延迟发送时间或者节点转发概率),因此,如何适应动态变化网络拓扑也是这两类广播需要解决的关键问题. * 虽然车用自组网和移动自组网都具有自组性、多跳性、分布式等特征,但是由于车用自组网的拓扑结构与道路布局、节点运动规律、天气状况等因素密切相关,节点及驾乘人员对信息的需求与MANET 有本质的差别,MANET 的广播模型和方法并不能满足驾乘人员对交通信息的需求,因此迫切需要研究适应于车用自组网的广播模型和协议. * VANET信息广播面临的挑战 VANET 作为特殊的移动自组网,节点高速移动导致网络拓扑频繁、大规模变化,网络拓扑呈现典型的非均匀分布. 同时,无线链路是开放的有损介质,存在多径衰落、阴影效应,对无线信道质量造成了严重影响. * 在研究VANET 广播协议时,一般都假设节点通过配备的GPS 获得有效位置信息.但在实际的车用自组网中,GPS 是一个逐渐普及的过程,因此应考虑协议的鲁棒性. 另外,网络广播的信息不只是紧急危险警告等实时性强的应用,还包括交通诱导等其他信息的广播,这些信息对QoS(实时性、可靠性、区域性等)需求差别较大. 因此,基于VANET 的基本特征和多种类、多层次应用需求,广播协议需要具有较强的可扩展性、鲁棒性和公平性. * 综上所述,适应VAN