基于社会属性的车载自组织网络机会路由协议研究

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1、硕士学位论文基于社会属性的车载自组织网络机会路由协议研究作者姓名朱志晓学科专业通信与信息系统指导教师胡斌杰教授所在学院电子与信息学院论文提交日期2018年4月ResearchonOpportunisticRoutingforVehicularAdHocNetworkbasedonSocialPropertiesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhuZhixiaoSupervisor：Prof.HuBinjieSouthChinaUniversity

2、ofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP393学校代号：10561学号：201520108720华南理工大学硕士学位论文基于社会属性的车载自组织网络机会路由协议研究作者姓名：朱志晓指导教师姓名、职称：胡斌杰教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：通信与信息系统研究方向：现代通信理论与技术论文提交日期：2018年4月10日论文答辩日期：2018年6月6日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：章秀银教授委员：胡斌杰教授、黄惠芬教授、潘咏梅教授、宋海娜高级工程师摘要*车

3、载自组织网络（VehicularAdHocNetworks，VANET）使得智能驾驶、道路状况预告、安全预警、资源共享等服务成为现实。各种服务和应用都离不开消息的投递，使得路由协议成为VANET研究中不可或缺的一个环节。然而，车辆节点的快速移动等特性导致网络拓扑结构频繁变化，通信传输链路时常断裂，使得信息投递效率很低。机会路由采用“存储-携带-转发”的机制，增加节点移动带来的通信机会以提高数据传输率。同时，车辆的移动往往会受到人类社会行为和社会关系的影响而表现出相对通信链路更稳定的社会属性，基于此可以设计性能更好的路由

4、协议。本文主要工作如下：（1）针对车辆的移动受驾驶员的社会行为影响表现出社区性，提出了一种基于K-Clique动态分布式社区检测算法。该算法在节点相遇时，采用K-Clique策略进行社区检测，在节点断开连接时，通过计算最近一个时间片内的累积相遇持续时间来实时更新熟知集和本地社区。（2）针对VANET中消息常常需要在不同社区间传输且有效通信链路存在时间短的问题，提出了一种基于连接度和相遇持续时间的机会路由协议（TieandDurationBasedRoutingProtocol，TDRP）。该协议采用基于K-Clique

5、动态分布式社区检测算法进行社区划分，利用弱连接度和长时比效用计算全局中心性，将消息转发至目的社区，利用强连接度和长时比效用计算本地中心性，将消息转发至目的节点，能有效提高消息的投递率，降低时延。（3）搭建了基于TheONE的车载网络仿真平台，导入真实地图数据，在城市场景和高速公路场景下，分别对Spray&Wait、BubbleRap和本文提出的TDRP协议进行仿真对比，仿真结果表明TDRP在投递率和平均端到端时延方面更具优势，同时给出了不同场景下消息生存时间和节点缓存空间的最佳值。关键词：车载自组织网络；基于社会属性的

6、机会路由；社区检测；强弱连接度；TheONE*本课题得到了广东高校产学研基地及科技成果转化重大项目(CGZHZD1102)、广州市产学研协同创新重大专项（2014Y2-00218）和工信部国家物联网专项(工信部科函[2014]351号)的资助。IAbstractVehicularAdHocNetworks(VANET)enablesservicessuchassmartdriving,roadconditionforecasting,securitywarning,andresourcesharingtobecomea

7、reality.Variousservicesandapplicationsareinseparablefromthedeliveryofinformation,makingroutingprotocolsanintegralpartofVANETresearch.However,therapidmovementsofvehiclesleadtofrequentchangesinthetopologyofthenetwork.Thecommunicationtransmissionlinksoftenbreak,mak

8、ingtheinformationdeliveryefficiencyverylow.Opportunityroutingadoptsa“storage-carry-forward”mechanism,whichincreasesthecommunicationopportunitiesbynodes'movementstoimp