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沙特国王大学学报车载命名数据网络中的转发策略综述Kaoutar Aheda,Maria Benidya,Ayoub Ait Lahcenb,Rawan,Rajae El Ouazzaniaa摩洛哥梅克内斯Moulay Ismail大学技术学院图像实验室b摩洛哥凯尼特拉伊本·托费尔大学工程师阿提奇莱因福奥文章历史记录:收到2020年2020年6月1日修订2020年6月22日接受在线预订2020年保留字:NDN内容交付VNDN转发路由VANETA B S T R A C T传统的Internet体系结构为应用程序提供了请求者和保存信息的源节点之间的稳定的端到端连接。然而,在车辆环境中,由于车辆的移动性,该连接是不稳定的,该车辆的移动性导致来自请求者、源或两者的位置改变。为了克服这些情况,命名数据网络(NDN)已被提出作为数据检索和移动性支持的新架构。这种新的模式通过将内容与其原始位置分离,增强了内容的访问和传播。在本文中,我们介绍了在基于NDN的VANTRONIC转发,并强调其优点和局限性。本文对基于NDN的VANESCENT转发策略进行了从传输模式、转发策略、NDN架构变化、应用场景、问题处理、评估指标、仿真平台等方面对现有的转发策略进行了回顾和比较。最后,我们总结了我们的贡献,确定主要的开放式研究的挑战,可以利用未来的工作。我们相信,这项调查将有助于基于NDN的VANESTs研究人员社区轻松理解车辆环境中的转发,克服一些重复的解决方案,并为进一步的相关研究工作提供进一步的灵感,以设计新的协议来改进基于NDN的VANESTs网络©2020作者由爱思唯尔公司出版代表沙特国王大学这是一个开放的访问CC BY-NC-ND许可证下的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。内容1.导言1820年2.车载Ad Hoc网络中的NDN转发:优势与挑战18202.1.车载Ad Hoc网络中NDN转发的优势18212.2.车载Ad Hoc网络3.车辆命名数据联网转发策略的分类18223.1.广播18223.1.1.基本洪水18263.1.2.延迟广播18263.1.3.选择性广播18273.2.单播18294.基于NDN的车辆网络的统计、分析和讨论:1830年4.1.按传输模式和转发策略18304.2.由NDN架构变化18314.3.按所处理的问题和设想18314.4.通过比较方案和模拟器18314.5.按度量18324.6.1832年出版5.挑战和未决问题18335.1.隐私18335.2.模拟和数学建模1833*通讯作者。电子邮件地址:ayoub. univ-ibntofail.ac.ma(A.A. Lahcen)。https://doi.org/10.1016/j.jksuci.2020.06.0141319-1578/©2020作者。由爱思唯尔公司出版代表沙特国王大学这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。可在ScienceDirect上获得目录列表沙特国王大学学报杂志首页:www.sciencedirect.com1820K. Ahed等人 /沙特国王大学学报-计算机与信息科学34(2022)1819- 18355.3.交通优先5.4.缓存冗余挑战18335.5.反向路径划分18335.6.单面通信18335.7.实验设置的标准化6.结论18341834年竞争利益宣言参考文献18341. 介绍车 载 自 组 织 网 络 ( VANET ) ( Viriyasitavat 等 人 ,2015;Kalogeiton和Braun,2018; Rasheed等人,2017;Al-Sultan等人,2014;Boussoufa-Lahlah等人,2018年)是一个特殊的网络,提供移动车辆和其他基础设施之间的无线通信,旨在减少事故数量并收集有用的信息用于智能导航。车载自组织网络具有高移动性和间歇性连接等特点,这使得实现高效、可靠的车载自组织网络变得非常困难。此外,在VAN中使用的以主机为中心的架构最初是针对有线网络设计的,并且仅关注于维护端点之间的通信,因此其几乎不适用于车辆环境。已经提出了几个最初不是为基于IP的网络设计的补丁,以实现用户移动性和安全性等功能。大多数提出的补丁被证明只是基于时间的解决方案,并且由于差的和间歇的连接性和拓扑变化而增加了VANET中的复杂性和不令人满意的操作(Cunha等人,2014年; Bauf等人,2018年)。这些是命名数据网络概念背后的原因(Zhanget al.,2014),其已经被引入作为信息中心网络(ICN)之一(Ahlgren等人,2012; Amadeo等人,2014; Ikram Ud Din,2018; Nour等人,2018年),NDN已经成为当前传统IP基础的替代模式。它专注于查找和检索命名内容,而不是维护端点之间的稳定会话。然而,使NDN适应车辆环境是复杂的。数据分发和内容分发阻碍了NDN和VANET技术的结合,并对实现高效的基于NDN的VANET网络提出了真正的挑战。近年来,围绕着NDN与传统VAN的融合这一主题,出现了相当多的文献。 许多综述论文(Saxena等人,2016; Ahmed等人,2017; Khelifi和Luo,2019;Bouk等人,2017; Zhu等人,2016; Isa Shemsi和Prachi Kadam,2017; Amadeo等人,2016; Bouk等人,2015年),其中作者讨论了VANESTO与NDN的集成,概述了阻碍成功实现基于NDN的VANESTO网络的挑战和开放的研究问题。虽然他们提到了NDN转发方面,但没有提供有关此主题的详细讨论。最近,这项研究进行了out in(Yaqub等人,2016年)提供了一个简短的调查转发基于国际通信网络的温哥华。在这项工作中,作者提出了一个概述ICN启用VANcampaign计划,在文献中提出,明确针对兴趣广播风暴的问题。然而,它并没有涵盖最近的作品的整个频谱,也没有考虑VANESTO应用程序特定的NDN转发解决方案。Tariq et al.(2019)的工作研究了基于NDN的移动自组织网络中的转发问题,如VANESTO,无线传感器网络,网状网络。他们对文献中的成功解决方案进行了分析,这些解决方案对改善上述废弃网络中的转发策略感兴趣。然而,据我们所知,没有评论文章可在其中的基于NDN的VANTANG转发策略进行分类和讨论thor-oughtly。考虑到转发在基于NDN的当有大量的转发解决方案可用时,在此阶段进行全面调查是必要的本研究的目的是提供一个详细的视图,比较和统计分析这些转发策略,并确定一些研究问题,可以进一步追求。本文的主要贡献概括如下:首先,概述了车辆环境中的NDN转发方面其次,提出了一种新的分类方法,并对基于NDN的VANEts转发改进进行了广泛而深入的调查分析。然后,从转发策略、NDN架构变化、应用场景、评估指标、仿真平台等方面最后,突出了该领域的重要挑战和不足,并讨论了解决方案的方向文件的提醒部分按以下方式组织。第2节专门讨论车载命名数据网络中的转发。在第3节中提供了文献中提出的转发技术的分类和全面调查。第4节对本研究获得的不同结果进行了深入分析。第5节总结了基于NDN的VANET在转发方面的公开挑战。最后,在第6节中作出结论。2. 车载Ad Hoc网络中的NDN转发:优势与挑战NDN将互联网功能从主机到主机的连接发展到内容分发。在NDN中,每个数据都直接通过名称进行搜索和检索,而不需要使用IP地址。此外,NDN架构的交换基于兴趣/数据分组模型(Ahed等人,2018年)。数据包构成了NDN架构中最有趣的组件,它代表数据,而兴趣包代表请求。此外,每个NDN路由器具有三种主要类型的数据结构(Xylomenos等人,2014),其中包括:未决兴趣表(PIT),其通过保持每个兴趣的条目以等待其对应数据的到达来表示所有未决请求;转发信息库(FIB),其维护可到达内容的名称前缀以及用于向上游发送兴趣分组的路由;以及内容存储库(CS),其呈现本地高速缓存以保存数据以供以后重用。NDN具有智能路由和转发,不像当前的IP网络,只有路由是智能的。转发表示兴趣和数据处理,有两个阶段:转发兴趣和内容交付阶段(Khelifi和Luo,2019)。在第一阶段,消费者发送一个兴趣包,其中包含标识所请求数据的名称(图1)。如果NDN路由器在其CS中有相应的数据,则它直接响应●●●●K. Ahed等人 /Journal of King Saud University- Computer and Information Sciences 34(2022)1819-18351821图1.一、命名为基于数据网络的VANET网络。并将由生产者密钥签名的数据分组转发给消费者(Bouk等人,2018年a)。否则,它在PIT表中检查它是否已经接收到对相同内容名称的请求(Ahed等人,2018),并且如果是,则其丢弃兴趣分组。 如果没有,它将内容名称和传入接口记录为一个新的PIT条目,并根据FIB表中的可用路由发送兴趣。在内容交付阶段,数据包通过兴趣所遵循的反向路径返回到消费者。NDN中的路由是指网络的拓扑和策略,以及传输表(FIB)的更新方式。然而,名称前缀通告的管理在车辆环境中保持FIB表中的最新路由信息是非常具有挑战性的。移动车辆之间的动态连接性使得难以在FIB表中保持新的信息。 值得一提的是,绝大多数研究人员没有考虑路由方面(FIB没有使用)。因此,兴趣分组以广播方式被转发到所有单跳邻居,并且一旦满足,则对应的数据分组通过反向路径被递送到交通工具请求者。2.1. NDN转发在车载Ad Hoc网络中的优势NDN的转发和路由方面的主要目标是解决当前基于IP的网络所遭受的路由效率低下的问题,并确保有效的数据分发,特别是在车辆环境中。有状态和自适应转发操作对于车辆通信具有巨大的益处,在下文中给出和讨论:易于配置,无需更改网络配置:应用程序使用唯一的名称来搜索和检索内容。内容名称省略了对先验IP配置的需要,并且与任何传输连接分离 这是用于位置相关、时间相关应用的适当解决方案,并且对于车辆倾向于频繁移动并且需要检索信息而不管其位置或IP地址的VANET环境是明显的益处(Gareth Tyson等人, 2012年)。此外,由于NDN网络在网络层使用应用层命名空间,因此一旦提供了NDN节点,网络配置就适应应用要求和变化,而不是随着主机移动或连接性变化而变化因此,NDN转发研究人员需要只关注自己的转发逻辑,而不是根据网络配置的变化来调整转发利用广播和窃听无线信道:利用广播和窃听信道,节点可以直接访问其他节点请求的数据,如果这些数据也是自己感兴趣的,而无需显式请求。那个女人无线电信道的投射性质还允许节点使用多个路径来传播兴趣。固有的多播支持:PIT表提供了对同一数据分组聚合多个兴趣请求的可能性(Xylomenos等人,2014年)。具有相同名称的兴趣被聚集并合并到一个PIT条目中。因此,通过向上游转发单个兴趣而不是对相同数据的多个请求来减少重复传输。因此,所需内容的单拷贝也在下游传送支持主机多宿:在未来的网络中,每个移动节点都应该配备WIFI、LTE、WiMAX和蓝牙等无线模块(Benzetal., 2013年)。因此,由于这些不同的无线接入网彼此不同,节点应该通过提供对服务质量(QoS)的基本支持而在这些不同的无线接入网之间通过NDN策略层允许节点经由所有/任何可用面发送兴趣( GarethTyson等人, 2012年)。作为示例,最初经由WIFI连接的移动节点一旦离开WIFI网络范围就可以切换到3G网络,而不改变其通信模态,这提高了整体QoS。多个提供者:通过考虑缓存的好处,可以发现多个提供者。因此,节点根据应用程序的要求选择最佳的提供程序。2.2. 车载Ad Hoc网络中NDN转发面临的挑战NDN在车辆环境中的适应可以保证更快和有效的内容分发。然而,将NDN原则应用于车载环境中的数据分发面临着一些严重的挑战,包括网络分区和广播风暴问题。在下文中,我们简要介绍并描述了这些挑战:广播风暴问题:如上所述,利用无线信道的广播性质提供了一个真正的好处,一个好的和快速的策略来传播数据在基于NDN的VAN网络。然而,不受控制的兴趣广播和数据包,使网络充斥着冗余数据包.此外,在相邻车辆之间的传输中发生过度碰撞和频繁争用问题(Bouk等人,2017年)。总的来说,这些问题会导致基于NDN的VANESTO网络的性能急剧恶化,并被称为广播风暴问题。网络分区:在基于NDN的VAN网络中,车辆转发感兴趣的/数据分组,然后相同的分组由相邻车辆转发,直到到达预期目的地。在网络分区发生的情况下,兴趣/数据分组不被任何相邻车辆转发,并且不可能确定兴趣/数据分组1822K. Ahed等人 /沙特国王大学学报-计算机与信息科学34(2022)1819- 1835数据包是否由其他车辆转发。因此,识别分区对设计高效的基于NDN的VAN通信机制提出了挑战。3. 车载命名数据网络转发策略分类转发是车载自组织网络的一个重要问题,而转发协议被认为是发现和维护路由的主要因素。大多数依赖于车载命名数据网络的研究都是关于转发的问题,见证了研究界对这些主题的兴趣,这些主题挑战了有效和可靠的通信设计。虽然车载命名数据网在过去的十年中已经被研究,但车载命名数据网中的转发技术仍处于研究的初级阶段。在本节中,我们将对文献中提出的基于NDN的VAN的不同解决方案进行检查和分类。文献检索发现两项研究,也提出了这些转发解决方案的分类。在Khelifi和Luo(2019)中,作者根据其工作原理对防护解决方案进行了分类,而在Tariq等人(2019)中,作者没有明确定义用于分类的标准。在这项研究中,我们提出了一个新的分类的基础上的传输模式,即:单播和广播。另外,我们根据转发器选择准则将广播模式分为洪泛、延迟广播和选择性广播。最后,我们细分的选择性广播的基础上使用的信息,同时作出转发决定。与现有的分类相比,目前的分类是更深入的 ,并 给出了 一个 全面 的视图 ,所 有现有 的分 类基 于NDN 的VANCable转发策略。3.1. 广播当消费者想要检索特定数据时,NDN使用简单的多播方法,其中兴趣被简单地传输到FIB中记录的与所需数据名称前缀匹配的所有接口,不包括请求接口。在车载自组织网络中,每个节点的行为类似于路由器,并且具有有限的传输范围。结果,当节点超出范围时,通信变得不可能。因此,车辆环境中的NDN实现受益于用于数据传输的无线信道的广播性质。每当消费者需要检索数据时,它只是向所有方向广播兴趣。接收该兴趣的所有节点也将广播该兴趣,直到到达潜在的提供者。这种广播模式适用于车辆以高速为特征的VANET它可以解决间歇性的连接问题和短的链路持续时间,通过快速找到最近的缓存副本没有任何FIB连续更新。然而,当相同传输范围内的许多车辆接收到兴趣时,它们将全部重新广播该兴趣,这通常是非常昂贵的并且导致严重的网络拥塞、严重的冗余、分组冲突,并且还在数据传输上产生许多问题,诸如广播风暴问题(Slavik等人,2014; Ahmad和Zeeshan Hussain,2016; Zeeshan Hussain和Ahmad,2018),尤其是在密集网络场景中。这些弱点促使研究人员改进默认的NDN转发平面,以更好地适应车辆环境。为了避免广播风暴的问题,已经开发了几种解决方案,以减少重新广播节点的数量,找到最合适的车辆重新广播的数据包。这些解决方案可以分为四类,详细介绍如下。表1表1基于洪泛方法的广播模式转发机制相关研究纸缺点度量比较场景目的附加字段附加分组附加结构模拟器议定书年别人广播风暴网络分区Saxena等人(Saxena等人,(2017年)未 考 虑 流 动机制。利息满足率,平均间接费用,利息满足延迟(ISD)未提及未提及未提及没有一201720172017真实测试平台真实测试平台N-适应N-喷雾等待N-流行病表2基于广播模式的延迟转发机制相关研究纸缺点度量比较广播风暴目的别人网络分区场景附加字段附加分组附加结构模拟器年议定书Wang等人(2012年)Tarroumi和网络开销。不与任何天真的NDN相比。EVNDN的效率兴趣满足延迟(ISD)、数据包重传、吞吐量、成功内容交付率没有一RNDNUU公路城市&ndnSIMndnSIM20122017RNDNEVNDN贾布里(2017)没有显示在不同的函数(CDF),利息公路Yu等人(2017年)传输范围冗余数据分组满意延迟(ISD)成功的内容交付香草U城市Omnet++2017OIFPDuarte etal.传输不考虑。额外延迟利率、转发利息数据包(FIP)、利息满足延迟(ISD)利息满意率(ISR),VNDNVNDNUUU城市&UOmnet++2019mobiVNDN(2019年)传输所需的内容利息满足延迟(ISD)方法公路Li等人(2016)萨西伦·天诺伊该协议的效率没有根据在网络中传输的总兴趣分组来示出。更高的车速并不是端到端延迟,利息满足率网络流量负载(TL),数据DASBVNDNUU城市城市UUUndnSimndnSim20162018AID-ICNRA-NDNSaivichit(2018)考虑了总传播时间(TDT),传播时间(DT),蒯和洪降低满意度吞吐量归一化传输NAIF,DASB,U城市UndnSim2019LBDB(2019年)Li等人(2018年)比例传输开销到期间接费用、平均跳数、利息满足延迟(ISD)、利息满足比率存款,利息RNDN,否FP定时器VNDN,UU城市UUndnSim2018CA-VNDN信标消息的使用。满意度比率,利息满意延迟(ISD)GPSR,基本NDNK. Ahed等人/沙特国王大学学报1823表3基于广播模式的选择性转发方案相关研究。纸缺点度量比较目的广播其他风暴网络分区场景附加字段附加分组附加结构模拟器年议定书基于位置Grassi等人(2015年)Prates等人可扩展性问题。不工作在通用网络节点更接近目标区域.反向流动性兴趣满足率、平均开销、基础设施负载、基础设施卸载转发的兴趣数据包GPSrNDN无线,RNDNUU城市城市UUndnSIMndnSIM20152019NavigoGeoZone(2019年)Deng等人路没有考虑。没有移动性(FIP) 、 转 发 数 据 包(FDP)、兴趣满足延迟(ISD)利息满足率,RNDN,洪水U公路UUNS-32015HVNDN-LD(2015年)当转发器离开时,消费者的平均跳数、平均开销、利息满足延迟(ISD)Yuwei etal.(2020年)Liu等人更多的跳跃到达生产者。不与任何利息满足率,平均跳数,平均利息发送次数,平均PIT大小平均跳数,利息O-NDN、LAPEL、Navigo首次接触,P-随机UU城市城市UUUndnSIM一20202016罗盘GOFP(2016年)布凯尔什V-NDN协议。不是预测新满意延迟(ISD)成功的内容交付OIFP、DU、LISIC、MHMP、UU城市UUOMNET++2019LoICenCoutinho(2019)可能的位置。利率、利息满足延迟(ISD)、转发利息数据包(FIP)NDN基于邻近Maryam等人(2017年)没有考虑网络的高密度。兴趣满足延迟(ISD)、转发兴趣数据包(FIP)、兴趣满足延迟、端到端延迟CodieUU公路NS-22017IBFSWahid等人(2018年)Lin等人没有考虑网络的高密度。不能和任何分组投递率(PDR)、分组丢失率(PLR)、兴趣满足率(ISR)、端到端延迟没有一RUFS没有一UUUU城市公路公路NS-2不20182016IBFSRFS(2016年)中殿NDN。的RFS的性能是提到Kuai等人未表现在利息满足率、利息传导方面。生产者流动性是利息满足率DTN战略UU城市UndnSIM2016DADT(2016年)不考虑。(ISR)归一化传输开销,平均DTN延迟Majeed等人(2016年)PDF的效率未显示在交付率端到端延迟,转发兴趣数据包(FIP)CCVN没有提到UndnSIM2016PDF1824K. Ahed等人/沙特国王大学学报表3(续)纸张短缺度量比较广播风暴目的别人网络分区场景附加字段附加分组附加结构模拟器年议定书Yaqub等人(2018年)内容满意度的额外延迟。利息包损失。满足兴趣分组(SIP)、转发兴趣分组(FIP)、兴趣满足延迟(ISD)NAIF VNDN,RUFSUU城市UUNS-22018鸟Bian等额外开销。(2015年b)Bian等额外开销。利息满足率(ISR),利息满足延迟(ISD)利息满足率GPSR、NDN定时器、NDN原始GPSR,NDN定时器,UUUU城市城市UUndnSIMndnSIM20152015基于地理位置的转发基于地理(2015年a)(ISR)利息满足延迟(ISD)NDN-orig转发基于计数Bouk等人最大数量每个生命周期的延迟,DPELU公路UNS-22018翻领(2018b)的跳数是固定的。Ahmed等CODIE的效率每辆车最多可使用的停车场数目、利息支付比率转发的数据包Nave VNDNU公路UNS-22015Codie(2016a)未显示在网络中传输的总兴趣分组的(FDP)、利息满足率、利息满足延迟(ISD)。Ahmed等(2016b)CONET的效率未显示在在网络中传输的总兴趣分组的术语。Amadeo等人不能和任何转发数据包(FDP),兴趣满意率,兴趣满意延迟(ISD)。累积分布Nave VNDN传统TCP/IPUUU公路公路UUNS-2ndnSIM20152012CONETCCVN04 The Dog(2012)功能(CDF)基于链路Coutinho等人(2018年)布凯尔什不考虑低密度。仅与成功的内容交付率,转发的兴趣数据包(FIP),兴趣满意延迟(ISD)转发的兴趣数据包Vanilla VNDN,OIFP,DU香草NDNU城市城市UUOMNET++OMNET++20182018LOCOSLISIC等人(2017年)香草NDN。低密度不(FIP),成功的内容交付率,利息Sousa等人考虑了仅直线车辆满意延迟(ISD)利息满足率,Naive-多播,Naive-UU城市UndnSim2018LSIF(2018年)轨迹被考虑。转发数据包(FDP)、转发兴趣数据包(FIP)、兴趣满足延迟(ISD)最佳路线K. Ahed等人/沙特国王大学学报18251826K. Ahed等人 /沙特国王大学学报-计算机与信息科学34(2022)1819- 1835这些类别的摘要,包括其特征、目标和弱点:3.1.1. 碱泛泛洪是在高度动态的ad hoc环境(如VANESTO)中转发兴趣数据包并找到所请求内容的路径的最简单过程。在该技术中,网络中的每一个车辆都可以处理感兴趣的数据包,以找到最短和最优的路径,因此,洪泛确保了高效和有效的数据传输,而代价是冗余数据包和信道竞争。 作者Saxena et al. (2017),使用基于IP的转发在稀疏连接的真实车辆测试台上实现基于NDN的车辆网络。他们的目标是研究基于名称的转发对数据检索和传播的性能。他们在NDN上实现了不同的基于IP的转发,如Adaptive、Spray Wait和Epidemic这 些 方 案 分 别 被 命 名 为 N-Adaptive 、 N-Spray Wait 和 N-Epidemic。N-自适应方案跟踪在PIT表中传输的感兴趣的状态在这种方案中,仅当车辆遇到在其PIT表中不具有要转发的兴趣分组的状态的邻居时才转发兴趣分组而在N-Spray Wait方案中,兴趣包被发送到车辆遇到的前N个车辆邻居。此外,兴趣包将由这N个车辆携带,直到恢复相应的内容在N-Epidemic中,消费者向所有人邻居然后,每个转发器车辆(即,接收兴趣的车辆)向所有邻居广播兴趣分组,直到兴趣分组到达内容提供商。一旦兴趣到达内容提供商,数据遵循与兴趣包相同的过程。然而,这些解决方案不能确保可靠性和等待时间,因为它们不考虑在基于IP的路由机制上操作时在内容级的网络中可能传输的重复分组。车辆的机动性也没有考虑在这项工作中。3.1.2. 延迟广播延迟广播是基于定时器的重新广播技术,其中每个车辆在重新广播兴趣分组之前等待单位时间,同时偷听信道(Ahed等人,2019年)。当节点听到高优先级邻居发送的数据包时,延迟策略取消预定的传输。最终,只有具有高优先级的车辆参与兴趣/数据转发过程,这减少了转发候选的数量、冲突概率,从而减轻了广播风暴。在Li等人(2016)中,作者设计了一种距离辅助数据传播(DASB),旨在减少网络中传输的数据包总数,从而提高整个网络的吞吐量。在该方案中,每个车辆保持一个等待表(WT),其中延迟定时器被更新。当车辆接收到感兴趣的分组时,其将基于到发送分组的前一节点的距离计算的重传延迟定时器存储在WT表中。然后,当计时器到期时,它会向利息付款。相同的处理在数据包传送期间执行。除了设置延迟计时器时的距离外,DASB还引入了抑制角度的概念,以使车辆有资格在给定角度转发利息。然而,所提出的机制进行了测试,在端到端的延迟和兴趣满意率,并忽略了总的兴趣包在网络中传输,可以确认所提出的解决方案的有效性。类似地,Wang等人(2012)的作者提出了一种新的策略来防止无线广播通信的冲突、分组冗余并提高网络的性能。他们设计了一组计时器来估计接收节点在重新广播兴趣之前等待,并且因此最小化分组冲突:冲突避免定时器、推送定时器、NDN层重传和应用重传定时器。NDN层重传和应用程序重传定义了一个预配置的重传超时,以处理由不稳定的无线信道引起的链路故障。冲突避免定时器用于通过创建冲突避免定时器的随机值来避免MAC层上的分组冲突。推送定时器用于将信息快速推送到远处。推压计时器基于距离计算。因此,较短的等待定时器被分配给位于更远离基站的传输范围中的节点。然而,在传输范围内选择更远的节点会增加响应延迟和网络开销,因为在范围边缘的信号质量较低。为了解决这个问题,Tarroumi和Jabri(2017)的作者增强了先前工作中提出的成功中继节点选择机制(Wang等人,2012年)。Tarroumi和Jabri(2017)的作者选择中间的节点和范围该机制提高了信号质量并减少了重传次数。然而,所提出的解决方案的效率并没有显示在不同的传输范围。以同样的方式(Yu et al.,2017),作者提出了机会主义兴趣转发协议(OIFP)来控制冗余兴趣分组重传。与RNDN(Wang等人,2012)和EVNDN(Tarroumi和Jabri,2017),OIFP在延迟计时器计算中包括信号速度。信号速度保证在最近车辆的时间限制到期之前,兴趣从发送者传播得更远。因此,如果车辆在运行计时器期间接收到相同的兴趣数据包,则车辆使其计时器到期并丢弃数据包。否则,当定时器到期时,中间车辆进一步转发兴趣分组。然而,尽管如此,这方案做不采取考虑冗余数据包传输。另一项工作(Kuai和Hong,2019)提出了基于位置的延迟广播(LBDB),它引入了新的算法来利用位置信息计算延迟定时器的值。该方案通过赋予兴趣分组更高的优先级来将兴趣分组转发到离最后一跳更远的节点,从而减少了跳数。高优先级也被给予更接近数据生产者的节点,以增加将兴趣转发到其期望区域的机会。提出了一种冲突避免(CA)定时器,并将其附加到延迟定时器的计算中,以避免数据包冲突。当不同节点具有相同的转发优先级时,CA的值增加了随机性。然而,结果表明,所提出的解决方案相对于RNDN降低了兴趣满意率(Wang等人,2012年)。Li等人提出了一种基于NDN的上下文感知数据包转发算法。(2018年)。提出了一种基于延迟定时器的贪婪距离转发算法。该方案利用地理位置信息将数据包转发到远离当前发送方的位置,从而在保证较高数据投递率的同时减少了源和目的地之间的跳数。本文还讨论了数据包的反向路径路由问题,修改了PIT表,使数据包在消费者和提供者之间有一条稳定的路径转发。此外,还考虑了车辆密度和分布情况,根据网络拓扑的变化动态调整转发策略。然而,使用信标消息分组来检测附近连接的车辆的数量增加了传输开销。另一方面,Sasirom Tiennoy和Saivichit(2018)的作者提出了命名数据网络或RA-NDN的路边单元辅助。在这项工作中,数据传播协议的操作分为两种模式:广播和主动。在广播模式下,K. Ahed等人 /Journal of King Saud University- Computer and Information Sciences 34(2022)1819-18351827(RSU)周期性地广播收集路段中的交通信息的请求在主动模式下,RSU响应于请求车辆提交的明确请求来分发数据为了做出转发决策,应用基于定时器的机制,通过该机制,与for-warder具有最大距离的节点等待比附近的转发器更短的时间。然而,作者没有资产节点的高移动性,而是他们只考虑了较低的车辆速度。 DALVNDN(Duarte等人, 2019)是另一个框架,解决了网络划分、反向路径划分和广播风暴等问题,这些问题挑战了高效VNDN通信的设计。该框架支持广告内容传播,其中内容源通知请求者内容对象的存在及其地理位置。VNDN还支持按需传播技术,其中对内容感兴趣的车辆发送支持按需传播类型的兴趣分组在按需分发中,使用基于定时器的方法来决定是否转发兴趣,这减少了分组冗余,从而减轻了广播风暴。然而,在发送期望的内容时存在附加延迟这是由于用于解决网络划分和反向路径划分问题的技术。3.1.3. 选择性广播选择性广播方案通过选择有限数量的车辆作为转发器来解决广播风暴问题这允许减少传输的数量,同时保持高性能。利用关于生产商和邻近车辆的信息来执行代运商选择。根据所使用的信息类型,该方案可以分为:3.1.3.1.基于位置的方案。基于位置的转发采用负责在从消费者节点发送兴趣分组之前确定数据提供者的位置区域的位置服务然后使用提供者的位置区域来将兴趣引导到该区域。此外,兴趣转发过程使用地理转发来基于当前节点、其相邻节点和目的地节点的位置选择最佳下一跳节点转发器为了限制兴趣广播风暴并改进内容请求过程 , Boukerche 和 Coutinho ( 2019 ) 的 作 者 在 基 于 NDN 的VANESTO中设计了一个基于位置和以信息为中心的内容分发架构(LoICen)LoICen架构有一个位置管理组件,负责维护可能的内容提供商的位置信息,并用于面向位置的内容搜索和请求。位置管理组件包含内容位置表(CLT),其存储可能在其缓存中具有期望内容然后,该信息用于将兴趣分组引导到具有内容的已知车辆的区域然而,该解决方案不预测新的可能位置,它将兴趣引导到高速缓存中 具 有 所 请 求 的 内 容 的 车 辆 的 最 后 已 知 位 置 在 Deng et al.(2015),作者将VANESTIC应用程序分为两类,位置相关和位置无关。对于第一类,生产者的位置是已知的,并与地理信息相关联的机会转发方案被设计为解决兴趣和数据包泛洪。除了兴趣和数据转发外,该方案还包括重传和确认机制.目标是确保有效和可靠的数据包传输。与其他现有协议相比,该技术显示出端到端延迟跳数和分组递送率(PDR)的减少然而,在这项工作中没有考虑转发器的移动性。Grassi等人(2015)的作者通过名称空间通过使用军事网格参考系统(MGRS),并提出了一种名为Navigo的机制。他们提出的协议,通过“GeoFace”字段将名称前缀链接到FIB表中的地理区域。此外,Navigo中的转发策略包括两个阶段。第一阶段是探索阶段,其中兴趣被传输到除了它到达的那个外的每个传出链路(洪泛技术),目的是找到数据源的地理信息。第二阶段是关于沿着最佳路径将兴趣转发到目的地区域。一旦兴趣包到达目的地区域,兴趣包就会向所有方向泛洪。然而,网络分区和接收机的移动性没有得到解决,这对该协议的有效性产生了不利影响。此外,所提出的解决方案不适用于通用网络。同样,Prates等人(2019)提出了一个类似的框架,即GeoZone,以避免无线介质中的请求泛滥。 GeoZone包括两机制:的基于地理命名方案(GBNS)和区域转发机制(ZFM)。GBNS机制在内容名称中包含感兴趣点的地理坐标(经度和纬度)。ZFM使用内容名称和消费者节点的地理坐标来构建传播区域。一旦设置了传播区域,如果节点在区域内,则转发兴趣。Liu等人在车载命名数据网络的背景下对基于位置的转发进行了另一项评估。(2016年)。针对反向路径划分问题,设计了一种地理位置转发协议(GOFP).基于兴趣点的地理位置和车辆运动轨迹,提出了一种新的兴趣包转发方案。在该方案中,感兴趣的载体选择作为下一个中继节点,车辆持有所需的数据在其CS或它移动更接近感兴趣的位置。同样,相同的过程用于转发数据包,其中提供商选择更接近消费者的任何车辆作为下一个中继。提出了一种抑制机制,对来自CS的无用数据、兴趣数据和存储在节点bundle缓存中的数据包进行抑制,并将其通知为邻居节点发送,以保证消息的有效性。然而,所提出的解决方案没有与限制其有效性的任何VNDN协议进行比较。为了加快兴趣传播和改进命名数据检索,Yuwei等人(2020)提出了一种新的基于NDN的VANESTs网络传输协议COMPASS。指南针允许每辆车使用的运动模式,并划分多次在驾驶过程中,其无线覆盖区域成多个方向的接口。然后基于这些定向接口选择提供高性能的中继节点来转发兴趣/数据分组。提出了一种基于延迟的分布式广播算法,以加快传输过程,并选择稳定的节点转发兴趣/数据包。此外,设计了接口重映射方法,保证了命名数据的高效传输。接口重映射是在驱动方向改变后通过更新每个节点的FIB和PIT条目来执行的。作者还改进了在接收到感兴趣的或命名的数据包后更新FIB和PIT的策略。然而,COMPASS导致通向提供商的跳数增加3.1.3.2. 基于邻居知识的方案。在基于邻居的方案中,车辆与它们的单跳邻居交换状态信息。关于下一跳转发器的决定是基于在邻居信息交换阶段收集的不同信息做出的根据该信息,每个中间节点修剪多少1跳邻居接收到感兴趣的分组。此外,它与它的邻居协商并决定是否转发兴趣分组。 在Maryam et al.1828K. Ahed等人 /沙特国王大学学报-计算机与信息科学34(2022)1819- 1835(2017)和Wahid等人(2018),作者提出了基于交叉点的转发器选择(IBFS),以在数据转发过程中保持稳定的链路,并减轻兴趣广播风暴。IBFS中的转发策略包括两个阶段:第一阶段称为“交叉口信息共享阶段”,在该阶段中,每个车辆与其相邻车辆交换性能指标。这些指标包括交叉口信息、车辆速度、跳数和元数据。此外,IBFS中的每辆车维护一个邻居表(NT),其中存储交换的度量。在第二阶段中,消费者广播兴趣分组,并且基于在第一阶段中交换的度量来选择仅一个邻居车辆作为最佳中继器/转发器。其他无聊的交通工具也会丢下利息。然而,这些解决方案是使用低密度的网络进行评估,没有考虑高密度的网络。以同样的方式,作者在林等人。(2016)提出了可靠数据转发方案(RFS),该方案考虑车辆速度以保持稳定的端到端连接。作者在每个节点中定义了一个新的邻居列表维护,以维护邻居ID,相对距离和相对速度,这些信息是根据信标交换期间收集的信息计算的。基于此信息,最佳转发器的选择是这样一种方式,在利益的路径中的所有链接能够保持完整的数据包返回时,在相反的direc-灰。因此,作者采用了一个延迟定时器的基础上计算的相对距离之间的中继节点和发送者以及其自身与其邻居列表中的所有节点之间的距离。最佳转发器是两个距离之和最大的节点,因此等待时间最短。然而,当提供者向消费者发送数据包时,在数据传输过程中不考虑该延迟定时器,这增加了网络中的传输延迟。此外,该研究缺乏与利息满意率相关的结果,也没有
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