基于蚁群算法的车载自组织网络可信路由协议研究

发布时间：2017-07-30 22:12

  本文关键词：基于蚁群算法的车载自组织网络可信路由协议研究

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【摘要】：车载自组织网(Vehicular Ad Hoc Networks,VANET)是一种在车辆与车辆之间以及车辆与路边单元(RoadSide Unit,RSU)之间进行通信的移动自组织网(Mobile Ad Hoc Networks,MANET)。鉴于VANET在提高道路交通安全性、提高交通的效率、为乘客和驾驶员带来方便等方面拥有非常大的潜力,因而它成为当前的一个研究热点。VANET的网络拓扑结构变化很快,带宽也受限,这使得对于VANET的研究,特别是对其路由协议的研究存在巨大的挑战。另外,由于无线链路的开放性,网络的自组织性等原因,VANET网络也面临很多安全威胁,比如,黑洞攻击、灰洞攻击等。AODV协议是应用特别广泛的一种按需路由协议,它只有在节点想要发送数据时才发起路由的寻找过程,这就不需要通过周期性广播路由信息来维护节点之间的路由路径,从而降低网络开销。针对车载自组织网络的路由可靠性和网络的安全性问题,本文在AODV协议的基础上对VANET网络的路由协议进行了研究,取得的结果如下:提出了一种基于蚁群算法的车载自组织网络可信路由协议。在该协议中,综合考虑了时延、跳数、队列长度等影响网络服务质量的因子,以及丢包率等反应节点信任度的因子,基于蚁群算法对AODV协议进行了改进。同时将通信节点合作成功率作为节点信任方面的另一个考量,进一步改进AODV协议的可信性。其中蚁群算法在处理所研究的车载自组织网络这种动态组合优化问题过程中,起到了重要的作用。在NS2仿真平台上对所设计的协议进行了仿真验证。实验结果表明,所提路由算法在降低丢包率,减小时延,提高网络的吞吐率等方面效果显著,兼顾了协议的效率和安全性。
【关键词】：车载自组织网络 AODV 蚁群 黑洞攻击 信任模型
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5;U495
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符号对照表9-10
• 缩略语对照表10-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.3 本文的研究内容和结构安排16-17
• 第二章 VANET相关背景知识17-29
• 2.1 车载Ad Hoc网络17-22
• 2.1.1 车载自组织网络的概念17-18
• 2.1.2 车载自组织网络的结构18-19
• 2.1.3 车载自组织网络的应用19
• 2.1.4 车载自组织网络的挑战19-20
• 2.1.5 车载自组织网络路由协议介绍20-22
• 2.2 车载自组织网络的安全威胁22-25
• 2.3 蚁群算法原理25-29
• 第三章 VANET中基于蚁群算法的可信路由协议设计29-45
• 3.1 基于蚁群算法的可信路由设计总体思想29-32
• 3.1.1 蚁群算法应用于VANET的优势29-30
• 3.1.2 基于蚁群算法的可信路由设计思想30-32
• 3.2 TM-VRBA协议设计32-39
• 3.2.1 VRBA协议相关32-35
• 3.2.2 信任模型35-38
• 3.2.3 TM-VRBA算法规则38-39
• 3.3 TM-VRBA协议的工作过程39-45
• 3.3.1 路由组建40-42
• 3.3.2 路由维护42-43
• 3.3.3 协议的合理性43-45
• 第四章 TM-VRBA协议实验验证45-55
• 4.1 TM-VRBA协议的实现45-48
• 4.2 仿真实现48-55
• 4.2.1 NS2仿真平台介绍48-50
• 4.2.2 仿真案例50-51
• 4.2.3 仿真结果与分析51-55
• 第五章 总结与展望55-57
• 5.1 工作总结55
• 5.2 工作展望55-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-63
• 作者简介63-64

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本文编号：596275