一种车载网中基于服务质量感知的接入算法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线自组织网络接入领域，具体涉及基于自组织网络社会关系和服务 质量下的自适应网络接入方法，具体是指一种车载网中基于服务质量感知的接入算法。
【背景技术】
[0002] 车载自组织网络在保障道路和车辆安全、提升运输效率、提高驾驶和乘坐舒适性 等方面具有巨大潜能，相关研宄正逐渐成为热点领域。随着车载设备种类与数量的丰富、设 备智能化程度的不断提高以及用户对于多样化、优质化车载服务需求的不断增强，构建起 车与车之间、车与基础设施之间的连接并为用户提供一系列安全性和使用性相关的车载应 用服务变得十分重要。面对不断提高的应用需求，单一的车载设备由于获取和处理信息能 力的局限性很难满足对应要求，因此，建立起车载智能设备之间的信息分享、服务接入和相 互协作机制是车载自组织网络服务接入技术发展的必然趋势。
[0003] 车载自组织网络环境的服务发现策略的相关研宄主要可以分为三类：推送式的服 务发现、拉动式（响应式）服务发现以及复合式服务发现。
[0004] 在一个推送式的服务发现方法中，服务的提供者并不等待来自服务请求者的服务 请求信息，与此相反，它将以一种主动的方式发布自己所拥有的服务信息并将该服务信息 传播到车载自组织网络中的各个节点中。M.Caliskan等人提出一种应用于搜索空闲停车位 置的去中心化服务发现算法。R.Yokoyama等人根据机会网络理论提出了一种基于浮标信息 的车载网络服务发现协议。A.Boukerche等人基于位置感知技术提出了一种时间敏感的服 务发现策略，然而服务查询方面的故障显著影响了该方法的性能。K.Abr〇Ugui等人提出了 一种故障容忍的方法，通过将服务信息集成到网络层并使用多样化的频道为设备提供基于 基础设施和位置的服务发现，然而该方法要求每台车辆上安装两个网络设备。
[0005] 在拉动式（响应式）的服务发现方法中，如果一个用户需要接入某项服务，他将向 车载自组织网络中发送一个请求报文。当请求报文到达一个能够满足用户请求的节点时， 该节点将返回一个服务报文至请求节点。s.Noguchi等人基于IPv6多播技术和地理网络技 术提出了一种位置感知的服务发现策略。K.Abr〇Ugui等人基于上下文感知技术提出了车 载网络中位置信息服务的发现协议。K.Shafiee等人提出了一种用户请求适应的报文请求 机制，该机制允许不同的应用根据独自的观察和需求产生请求信息并保证传输过程的稳定 性。然而在上述方法中，当请求数量提高时，用于交换服务发现与反馈的报文数量也将明显 增高，这也使得网络的可扩展性和稳定性难以得到保障。
[0006] 复合式服务发现方法将推送式和拉动式的技术相互结合。A.Lakas等人提出了一 种设备间相互协作的复合式服务发现策略。在该策略中，节点之间通过分享各自收集到的 服务信息形成合作机制，并基于传统的携带转发方式完成服务的接入。此外，该策略还通过 使用代理节点及缓存策略提高服务的发现效率和准确度。K.Abrougui等人基于车载自组织 网络中带宽资源高效利用方面的考虑，提出了一种基础设备支持的复合服务发现协议。该 协议在搜索相关服务及路由路径的同时考虑节省网络整体的带宽资源，从而提高网络对于 请求数量大幅增加的可拓展能力。c.Huang等人基于成员间的协作机制提出了K-Hop的车 载自组织网络的带宽聚合策略，并将其应用到视频流在车辆间分享和传输的应用中。上述 方法中不仅考虑了主动式的服务信息广播机制，还结合了被动式的服务请求传播。然而，复 合式服务发现方法的主要问题在于如何选择服务信息的广播范围，从而达到网络负载和服 务发现效率之间的平衡。
[0007] 目前车载自组织网络服务发现和接入技术的研宄更多关注于服务发现过程的成 功率、响应时间、带宽利用率和传输时延等指标，而对所发现的服务本身的质量及其安全性 的研宄相对较少。然而，随着车载设备的用户个性化程度不断提高以及服务接入需求的不 断增强，接入服务的可靠性、安全性以及隐私性等问题在服务的发现和接入过程中也将变 得越来越重要，甚至将直接影响到如成功率、带宽利用率等其他指标。
【发明内容】
[0008] 随着车载设备智能化程度的不断提高，以及用户对于多样性、优质化车载服务的 需求不断增强，建立智能设备之间的信息分享、服务接入和相互协作机制是车载自组织网 络服务接入技术发展的必然趋势。本发明探宄一种车载网中基于服务质量感知的网络接入 方式，包括以下步骤：
[0009] 步骤1、依据节点相互关联进行直接观察评价；
[0010] 步骤2、利用推荐信息进行间接观察评价；
[0011] 步骤3、基于节点设备对共同关联设备的评价行为进行社会化关系计算；
[0012] 步骤4、基于运动轨迹分析的车载移动性预测；
[0013] 步骤5、设计接入服务评估值的选择列表，考虑元素包括：接入服务质量、社会化 关系相似度和预期连接性的评估。
【附图说明】
[0014] 图1为网络模型图。
[0015] 图2为交互次数递增过程中算法所获取的选择正确率值示意图。
[0016] 图3为平均绝对误差指标示意图。
[0017] 图4为非正常节点比例节点的接入正确率曲线示意图。
[0018] 图5为选择正确率在不同节点比例下的对比示意图。
[0019] 图6为网络成员动态变化的网络性能示意图。
[0020] 图7为可变节点状态的表现性能示意图。
[0021] 图8为连接时间准确度预测示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和技术方案对本发明实施例做进一步说明。
[0023] 图1为系统模型图，本发明考虑一个异构的且去中心化的动态网络环境，其中不 存在固定的信任权威来向节点设备提供信誉评估与帮助。节点设备随用户动态地移动，不 断地加入或者离开某个局域网络和群体。每个节点设备都携带着自定义的概要文件，用于 反映自己的特征信息。节点设备的兴趣偏好是从设备用户与用户之间在真实世界中的社会 化联系或兴趣偏好到网络系统中设备与设备之间社会化关系的映射。考虑到即使对于相同 的服务或行为，具有不同特征信息的设备也可能将给予不同的评价，因此根据特征信息的 不同，节点设备构成不同的群体并建立不同的社会化关系形式。在相同群体内的设备间存 在相类似的特征偏好和连接关系，故具有相似的评价标准和接入服务的能力。本发明中每 一个节点设备都可能是正常设备或者非正常设备。正常设备能够提供有质量的服务并积极 向其他设备提供合适的推荐信息，而一个非正常节点通过提供劣质的服务或发送不正确的 反馈评价或推荐信息来影响网络的服务质量和稳定性。
[0024] 每个节点设备在服务接入的过程中不仅可以作为服务或信息的请求者，也可以成 为提供者或推荐者。设备维护存储在本地的接入服务记录和简要配置信息，并依据这些信 息对其他设备进行评估或者提供推荐。节点设备间直接的接入服务评价、间接的推荐评价、 社会化联系和预测交互时间均作为评估标准直接影响对于接入服务的选择。在每次接入服 务结束后，节点设备根据所接入的服务质量对提供者及推荐者分