Mobile Ad Hoc Network(MANET)网络的路由行为依赖于开放环境下自治移动节点间的相互合作。在对MANET路由信任关系及其特性进行分析的基础上,将节点的路由信任度量表述为基于转发行为经验的二项事件后验概率计算问题,利用概率模型解决...
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Mobile Ad Hoc Network(MANET)网络的路由行为依赖于开放环境下自治移动节点间的相互合作。在对MANET路由信任关系及其特性进行分析的基础上,将节点的路由信任度量表述为基于转发行为经验的二项事件后验概率计算问题,利用概率模型解决节点的主观路由信任度量与数学评价问题,实现路由信任关系的量化与预测。以此为基础,将MANET信任路径转化为路由参与节点信任的合成,从而将端到端信任路由选择转化为最大生成树的求解问题,实现了信任路由的度量与选择。
车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)是一种分布式多跳无线自组织网络,通过车与车、车与路边单元之间的通信来提高道路交通的安全性。贪婪边界转发的无状态路由(Greedy Perimeter Stateless Routing,GPSR)协议作为基于位置...
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车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)是一种分布式多跳无线自组织网络,通过车与车、车与路边单元之间的通信来提高道路交通的安全性。贪婪边界转发的无状态路由(Greedy Perimeter Stateless Routing,GPSR)协议作为基于位置的路由协议中最适合VANET场景的协议,引起了研究人员的广泛关注。然而该协议在进行下一跳选择的路由决策时考虑不足,同时,开放式的网络环境给安全造成很大威胁。因此,本文综合考虑VANET环境下路由协议的最佳路由决策和安全性,对GPSR协议进行了改进。主要研究内容如下:(1)针对GPSR协议路由决策时考虑不足导致的节点间链路不稳定和路径冗余的问题,提出了综合度量值模型。GPSR协议在贪婪转发选择下一跳节点时,仅仅考虑了中继节点与目的节点间的距离,忽略了其他影响路由决策的因素。因此,本文提出了P-GPSR协议,在节点进行下一跳选择的路由决策时,综合考虑了节点间距离、方向、密度和链路稳定性。通过节点综合度量值选择下一跳节点,做出避免路径冗余和考虑链路稳定性的路由决策。(2)针对恶意节点严重威胁网络安全的问题,本文提出了一种T-GPSR协议,该协议在VANET环境中使用信任管理模型,对GPSR协议进行改进。该信任模型中,源节点通过获取直接信任值和邻居节点的间接信任值对待选节点进行综合信任值计算。将综合信任值低于信任阈值的节点作为恶意节点从待选节点集中删除,减少恶意节点对网络安全的影响。同时有条件地选择不同信任区间的节点以避免某个节点被过度选择的情况。除此之外,还加入了对新节点信任值的初始化,让新节点有更多机会参与分组转发。(3)为进一步提高路由性能,融合综合度量值模型和信任管理模型,提出基于信任管理的GPSR改进协议PT-GPSR协议。通过综合度量值和综合信任值两个指标解决路由决策考虑不足带来的问题,而且还降低了恶意节点对网络安全的影响,最终提高网络性能。基于NS3(Network Simulator version 3)网络仿真器和SUMO(Simulation of Urban Mobility)交通仿真器构建仿真实验平台,对GPSR协议、P-GPSR协议、T-GPSR和PT-GPSR协议在两种环境下进行仿真实验。实验结果表明,在相同条件下,加入综合度量值模型和信任管理模型的PT-GPSR协议受恶意节点影响最小,分组投递率和平均端到端时延表现更好。
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