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VANET路由及路由安全研究

作　者: 高永康
导　师: 郝建军
学　校: 北京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 车载自组网 分簇算法 安全路由协议 运动方向 双簇头
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


近年来,随着无线通信技术的迅猛发展,车载自组网VANET也得到了业界的广泛关注。研究VANET网络的路由以及路由安全就具有重要的理论意义和实际应用价值。VANET是Ad Hoc网络技术在车载环境下的具体应用。在研究VANET网络的路由和路由安全时,无法简单地将Ad Hoc网络既有的路由技术应用到车载环境中,需要结合车载通信的特点以及具体应用场景加以改进。城市主干道和高速公路是VANET的一个典型应用场景,在这种场景中,车辆在狭长的公路上沿相反的方向快速移动。然而,在这种场景中应用Ad Hoc既有路由技术时存在两个问题：第一个问题是现有的分簇算法在车辆沿相反方向运动时分簇稳定性较差,第二个问题是在道路上应用分层结构时容易出现路由瓶颈,使得现在的安全路由协议无法抵御簇头节点发起黑洞攻击。针对上述第一个问题,本文在第三章对现有的最小ID分簇算法进行改进,提出了基于运动方向的最小ID算法DLOWID。改进算法将车辆的运动方向作为分簇的依据之一,在分簇过程中对不同运动方向的车辆分别进行分簇,从而使同一簇内的节点相对运动速度更小,簇的稳定性增强。仿真实验表明,在城市主干道和高速公路的场景下,DLOWID在分簇平衡度、簇头服务时间和节点停留时间等方面都比LOWID算法具有更好的性能。针对上述第二个问题,本文在第四章对现有的SAODV安全路由协议进行改进,提出了一种基于双簇头的安全路由协议DSAODV。DSAODV通过在每个簇中设置两个簇头,为分层结构的VANET上层网络提供了冗余路由,从而更加有效地抵抗了黑洞攻击。最后仿真表明,在网络中存在恶意丢弃数据的簇头节点时,DSAODV安全路由协议能够大大降低网络的丢包率。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 课题研究背景  9-10
  1.2 课题研究现状  10-11
  1.3 研究内容及论文结构  11-13
第二章 VANET技术研究  13-31
  2.1 VANET概述  13-17
    2.1.1 VANET的体系结构  13-14
    2.1.2 VANET的特点  14-16
    2.1.3 VANET的应用前景  16-17
  2.2 VANET路由协议研究  17-26
    2.2.1 路由协议的分类  17-20
    2.2.2 典型路由协议分析  20-23
    2.2.3 安全路由协议研究  23-26
  2.3 VANET分簇算法研究  26-30
    2.3.1 分簇算法概述  26-28
    2.3.2 几种典型的分簇算法  28-29
    2.3.3 VANET分簇算法研究  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章 基于运动方向的最小ID算法  31-46
  3.1 问题的提出及研究思路  31-32
    3.1.1 问题的提出  31
    3.1.2 研究思路  31-32
  3.2 DLOWID算法的实现  32-35
    3.2.1 簇的初始化与建立  32-34
    3.2.2 簇的更新与维护  34-35
  3.3 DLOWID算法性能仿真  35-45
    3.3.1 算法性能的衡量标准  35-36
    3.3.2 仿真条件及参数设置  36-39
    3.3.3 仿真实验及结果分析  39-45
  3.4 本章小结  45-46
第四章 基于双簇头的SAODV改进  46-62
  4.1 问题的提出和研究思路  46-50
    4.1.1 问题的提出  46-49
    4.1.2 研究思路  49-50
  4.2 DSAODV协议原理  50-58
    4.2.1 分簇算法  50-53
    4.2.2 路由控制信息  53-54
    4.2.3 节点路由表  54-56
    4.2.4 路由发现流程  56-58
    4.2.5 节点数据包转发  58
  4.3 DSAODV性能分析  58-61
    4.3.1 安全性能分析  58-59
    4.3.2 安全性能仿真  59-61
  4.4 本章小结  61-62
第五章 总结和展望  62-64
  5.1 全文总结  62
  5.2 后续工作及展望  62-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
攻读学位期间发表或已录用的学术论文  68

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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