【摘 要】
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车辆自组织网络是智慧交通系统的重要组成部分,在保障交通安全、提高交通效率方面发挥关键作用。车辆自组织网络中,车辆通过多跳广播提前预警周围车辆,以减少交通事故。多跳广播的主要目标是减少传输时延、提高传输效率、保障消息成功传输到目标区域。现有多跳广播协议不能很好的适应应用场景和网络类型的变化,一方面,将紧急消息视为同一类型,无法满足不同类型紧急消息对时延和传输效率的差异性需求,适用场景单一;另一方面,
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车辆自组织网络是智慧交通系统的重要组成部分,在保障交通安全、提高交通效率方面发挥关键作用。车辆自组织网络中,车辆通过多跳广播提前预警周围车辆,以减少交通事故。多跳广播的主要目标是减少传输时延、提高传输效率、保障消息成功传输到目标区域。现有多跳广播协议不能很好的适应应用场景和网络类型的变化,一方面,将紧急消息视为同一类型,无法满足不同类型紧急消息对时延和传输效率的差异性需求,适用场景单一;另一方面,将通信网络分为连接网络和断连网络,但简化了两种网络切换过程,所挑选的中继无法达成不同网络连通状态的传输目标,易导致消息丢失。基于紧急消息类型和网络连通状态,本文提出两种多跳广播策略,其主要内容如下:1)针对紧急消息需求的多样性,本文提出一种混合中继选择策略（Hybrid Relay Selection Schemes,HRSS）。基于紧急消息的三大特征,即紧急性、可变性和有效性,本文定义一种自适应的控制消息以反映不同紧急消息的实时需求。HRSS可根据控制消息自适应的在中继选择策略HRSS-S（HRSS-Sender）和HRSS-R（HRSS-Receiver）之间切换。HRSS-S利用集中式无冲突的特点,考虑链路质量和距离来挑选中继,专用于传输时延敏感的消息,以降低时延。HRSS-R利用分布式车辆位置实时性的特点,专用于传输时延不敏感的消息,以提高传输效率。仿真结果表明,HRSS在同时满足不同类型紧急消息的时延和传输速度方面的需求优于现有方案。2)针对网络连通状态的不同,本文提出一种自适应中继（Adaptive Relay Schemes Based on Network Connectivity State,ARSNCS）策略。基于四种网络连通状态,即连接状态、连接到断连状态、断连状态、断连到连接状态,本文提出四种不同的中继策略。针对连接状态,为相邻候选中继车辆设置最小等待间隔,以避免广播风暴。针对连接到断连和断连到连接两种状态,给予行驶方向与消息传输方向相同的车辆更高的中继优先级,以提高消息传输到目标区域的概率。针对断连状态,提出一种责任转交机制,由行驶方向与消息传播方向相同的车辆承担中继责任,以最大化传输效率。ARSNCS可自适应选择相应中继策略,以达成不同网络连通状态的传输目标。仿真结果表明,ARSNCS在广播成功率和时延方面优于现有方案。
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