一种基于MAC层时延上限的VANET自适应分簇算法-东南大学学报.PDF

第４６卷第１期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．４６ Ｎｏ．１ 　 ２０１６年１月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｊａｎ．２０１６ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１６．０１．００１ 一种基于ＭＡＣ层时延上限的 ＶＡＮＥＴ自适应分簇算法 １ ２ １ １ 杨　琼 　 邢　松　 夏玮玮　 沈连丰 １ （东南大学移动通信国家重点实验室，南京２１００９６） ２ （加利福尼亚州立大学信息系统系，美国洛杉矶９００３２） 摘要：为提高车辆自组织网络（ＶＡＮＥＴ）中媒体接入控制（ＭＡＣ）协议在车辆密集情况下的性 能，提出了一种基于ＭＡＣ层时延上限的自适应（ＭＤＢＡ）分簇算法，该算法包括簇头选举算法和 簇维护算法．在ＭＡＣ层消息传输的时延上限制约下，簇头选举算法通过综合考虑车辆节点的速 度、加速度、位置和目的地４种因素来选取簇头；针对网络拓扑的变化，簇维护算法对分簇进行自 适应调整．利用交通流仿真软件ＶＩＳＳＩＭ创建仿真场景，以考察ＭＤＢＡ分簇算法的性能．仿真结 果表明，与传统无线传感器网络和移动自组织网络中的典型分簇算法相比，ＭＤＢＡ分簇算法中 簇头和簇成员的生存时间较长，算法性能更优，更加适用于车辆自组织网络． 关键词：车辆自组织网络；媒体接入控制；分簇算法；簇头选举；簇维护 中图分类号：ＴＮ９２３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１６）０１０００１０６ ＭＡＣｕｐｐｅｒｂａｎｄｄｅｌａｙｂａｓｅｄａｄａｐｔｉｖｅｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＶＡＮＥＴ １ ２ １ １ ＹａｎｇＱｉｏｎｇ　 ＸｉｎｇＳｏｎｇ　 ＸｉａＷｅｉｗｅｉ　 ＳｈｅｎＬｉａｎｆｅｎｇ １ （ＮａｔｉｏｎａｌＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） ２ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＬｏｓＡｎｇｅｌｅｓ９００３２，ＵＳＡ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍｅｄｉａａｃｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ｐｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎｖｅｈｉｃｕｌａｒａｄ ｈｏｃｎｅｔｗｏｒｋ（ＶＡＮＥＴ）ｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｌａｒｇｅｖｅｈｉｃｌｅｄｅｎｓｉｔｙ，ａＭＡＣｕｐｐｅｒｂａｎｄｄｅｌａｙｂａｓｅｄａｄａｐ ｔｉｖｅ（ＭＤＢＡ）ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＴｈｅＭＤＢＡｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒ ｈｅａｄｅｌｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ．ＵｎｄｅｒｔｈｅｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｏｆＭＡＣｕｐｐｅｒ ｂｏｕｎｄｄｅｌａｙ，ｔｈｅｓｐｅｅｄ，ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ｐｏｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎａｒｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｏ ｓｅｌｅｃｔｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒｈｅａｄｉｎｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒｈｅａｄｅｌｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｉｎｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ， ｃｌｕｓｔｅｒｓａｒｅａｄａｐｔｉｖｅｌｙａｄｊｕｓｔ