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随着车联网的迅速发展和车载多媒体通信应用的急剧增加,车载自组织网络的有限频谱资源将无法满足日益增长的车载通信需求。认知无线电技术能够让车载通信设备具有动态接入频谱的能力,可以缓解频谱资源短缺问题和提高车载通信的频谱资源利用率,产生一种新型的网络,即认知车载自组织网络。它的产生同时也带来了一系列新的挑战,逐渐成为了国内外的研究热点。在传统车载自组织网络和认知无线电自组织网络中,路由选择问题已经积累了较多的研究成果。然而,认知车载自组织网络同时具有车辆的高速移动特性和可用信道的动态变化特性,使得这些传统网络的研究成果难以直接应用于认知车载自组织网络中。近年来,国内外学者提出了一些针对认知车载组织网络的路由策略。然而,现有的研究普遍存在以下局限性,使其难以适用于各类认知车载自组织网络应用场景:(1)在恶劣的网络环境下难以获得预期性能。在恶劣的网络环境下,节点的快速移动、网络节点稀疏、环境干扰和频谱的快速变化使得稳定的连通路径无法得到保障,使得现有路由协议难以达到预期性能。(2)较少考虑频谱资源调度,频谱资源利用率低。如何最大化的利用有限的频谱资源,同时降低路由跳数过多带来的频谱资源浪费,仍然是一个有待解决的问题。(3)局限于实时性应用,传输开销大,数据包投包率低。针对非实时性应用,如何在最大化投包率的同时最小化传输开销,是一个具有挑战的问题。(4)基于频谱和链路特性进行路由选择,未考虑网络的社交行为。由于车辆的高速移动特性和可用信道的动态变化难以准确预测,基于频谱信息和链路状态估计的路由策略可能导致次优或不可用的结果。时延容忍路由较适用于节点运动随机和链路频繁中断的网络,采用“存储携带转发”的方式来解决网络分割的问题。为此,本文针对认知车载自组织网络中的时延容忍路由问题,围绕路由选择、频谱资源调度、消息调度和基于社交感知的消息复制、转发等问题开展研究。本文的主要研究内容及创新成果如下:(1)我们提出一种CR-VANETs中基于并行转发的时延容忍路由方案,以最大化投包率。我们首先建立了CR信道可用概率模型和V2V接触持续时间模型,以适应CR频谱动态特性和车辆高速移动性。其次,提出了一种并行转发的路由算法,该算法由路由转发策略和包复制策略两部分组成。在路由转发策略中,我们首先根据CR的频谱特性选择可用的中继节点,再根据有效的V2V接触持续时间挑选出一个中继节点的联合转发集,利于下一跳路由选择。在包复制策略中,候选节点并行转发尽可能多的包副本给尽可能多的中继节点,以增大投包率。同时采用一种混合自适应的策略,结合Drop-oldest和Drop-most机制降低了包存储转发所带来的开销。仿真结果表明,与其它路由方案相比,我们方案的投包率平均提高了17.4%。(2)我们提出一种CR-VANETs中基于联合调度的时延容忍路由方案,在对CR频谱资源进行调度的同时优化路由跳数。首先,我们建立了一个针对CR-VANETs频谱可用性预测的网络模型,并计算出车辆间接触持续时间。其次,基于上述模型计算出的参数,我们定义出V2V的通信链路消耗,将其作为权重因子来评估链路质量,对CR频谱资源进行调度。我们分析了优化目标,将其转化为节点约束的最小生成树问题,并证明该问题是NP难的。最后,针对这个联合调度的路由问题,我们提出了一种结合粒子群优化算法和遗传算法的混合启发式算法。该算法具有种群多样性和快速收敛特性,能对CR频谱资源进行调度,同时优化路由跳数。仿真结果表明,与其它路由方案相比,我们方案的路由跳数平均减少了27.2%。(3)我们提出一种CR-VANETs中基于消息调度的时延容忍路由方案,最大化投包率的同时降低传输开销。首先,我们构建了一个联合转发集并设计了一个转发策略。在这个集合中,我们通过考虑CR信道可用性和V2V接触持续时间来选择中继候选节点。此外,我们评估中继候选节点的优先级以提供可靠的转发策略,并将此优先级作为缓存管理的参考要素之一。我们还给出了所提出的路由方案的消息复杂度。其次,我们提出了一种优化二叉树复制算法,该算法可以快速地传播消息并快速的终止复制过程。我们给出了消息副本上限值的计算过程。最后,基于节点优先级、消息标记和消息剩余生存时间这三个参数,我们提出了一个缓存管理策略,用于权衡优化投包率和传输开销之间的关系。仿真结果表明,与四种CR-VANETs路由方案相比,我们方案的投包率和开销率分别平均提高了25.1%和10.9%。(4)我们提出一种CR-VANETs中基于社交感知的时延容忍路由方案,最大化投包率的同时降低传输开销。首先,我们利用社交中心性来评估PU的活跃概率,为SU获得精确的CR信道可用性概率。其次,我们提出了一种基于相遇的并与地理位置相关的SU社区划分算法。它动态地将SU划分为社区内组和社区间组。然后,我们将不同的策略应用于不同的社区通信过程,以增大投包率并减小开销率。对于社区内组的通信过程,我们使用单拷贝策略,并使用接触持续时间来评估候选节点的转发等级。最后,对于社区间组的通信过程,我们提出了一种优化二叉树复制算法,该算法能够快速复制数据包并终止复制过程,并使用桥系数来评估桥接候选节点的转发等级。仿真结果表明,与四种CR-VANETs路由方案相比,我们方案的投包率和开销率分别平均提高了9%和17.5%。