基于网络编码的车联网视频分发应用研究

发布时间：2021-05-17 04:44

　　近年来,车联网（Vehicular Ad hoc Networks,VANETs）成为智能交通研究的热点。在VANETs中,节点的高速移动使得节点之间进行信息传输具有间歇性,增加了节点之间进行视频文件分发的难度。在传统的网络中,中间节点只对数据包进行存储和转发,网络编码的提出改变了这一现状,它的核心技术特点就在于网络中间设备的编码能够带来性能的增益。在VANETs中,移动节点采用网络编码技术对视频进行编码操作可提高网络的吞吐量,从而提升车联网的服务质量。针对高速移动的车联网环境,面向D2D（Device-to-Device）通信本文提出了一种基于随机线性网络编码（Random Linear Network Coding,RLNC）的视频分发方案。源节点先将要分发的视频文件通过RLNC进行分片编码,再将编码后的数据片分发给道路上的移动设备。每个移动设备接收到数据片后,经过再编码向其他设备分发数据片。当这些设备在接收到一定数量的线性无关的数据后,可以对数据片进行解码得到原始数据。为了减少视频分发的延迟,本文设计了三种策略,其中包括模式切换策略、无线接入点（Access Point,AP）选... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 VANETs的研究现状
        1.2.2 网络编码的研究现状
        1.2.3 视频分发的研究现状
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本文的组织结构
第二章 相关背景知识介绍
    2.1 VANETs简介
        2.1.1 VANETs概述
        2.1.2 VANETs中的主要应用
        2.1.3 VANETs中的数据分发
    2.2 网络编码
        2.2.1 网络编码的基本原理
        2.2.2 随机线性网络编码
        2.2.3 网络编码的特点
    2.3 本章小结
第三章 基于网络编码的车联网D2D视频分发方案研究
    3.1 引言
    3.2 相关工作
    3.3 概率接收模型的数学分析
        3.3.1 VANETs中基于复制的概率接收模型
        3.3.2 VANETs中基于IDNC的概率接收模型
        3.3.3 VANETs中基于RLNC的概率接收模型
    3.4 算法设计
        3.4.1 模式切换算法
        3.4.2 AP选择算法
        3.4.3 主动式重编码算法
    3.5 分析比较与实验对比
        3.5.1 数据包接收概率
        3.5.2 网络编码效率
        3.5.3 主动式重编码策略
        3.5.4 延迟分析
    3.6 本章小结
第四章 基于网络编码的V2X视频分发技术研究
    4.1 引言
    4.2 相关工作
    4.3 系统模型
        4.3.1 网络模型
        4.3.2 链路持续时间模型
        4.3.3 网络编码模型
    4.4 算法设计
        4.4.1 源节点编码算法
        4.4.2 中间节点编解码算法
    4.5 链路持续时间模型数学分析
    4.6 实验仿真
        4.6.1 仿真场景设置
        4.6.2 节点数量对分发效率的影响
        4.6.3 分片大小对分发效率的影响
        4.6.4 通信范围对分发效率的影响
        4.6.5 车速对分发效率的影响
    4.7 本章小结
第五章 VANETs中基于网络编码的视频分发系统
    5.1 引言
    5.2 相关工作
    5.3 系统方案设计
    5.4 系统总体设计
        5.4.1 逻辑体系架构设计
        5.4.2 物理体系架构设计
    5.5 系统详细设计与实现
        5.5.1 WiFi控制模块设计与实现
        5.5.2 网络编码模块设计与实现
    5.6 系统测试
        5.6.1 实验环境
        5.6.2 系统功能测试
        5.6.3 系统性能测试
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 研究与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]D2D网络中基于立即可解网络编码的时延最小化重传方案[J]. 王练,王萌,任治豪,白佳洁.  电子与信息学报. 2018(07)
[2]基于安全网络编码的移动网络地理位置隐私保护技术[J]. 王磊,孙中伟.  南京理工大学学报. 2018(01)
[3]A Reliable Routing Algorithm with Network Coding in Internet of Vehicles[J]. Zhen Wang,Jianqing Li,Manlin Fang,Yang Li,Botao Feng.  中国通信. 2017(05)
[4]基于路口时延下界的车联网数据分发方案[J]. 彭鑫,李仁发,李哲涛,谢国琪.  通信学报. 2017(04)
[5]新常态下江苏省低碳交通发展的路径选择[J]. 张冲.  南京邮电大学学报(社会科学版). 2016(03)
[6]基于LTE D2D技术的车联网通信架构与数据分发策略研究[J]. 彭军,马东,刘凯阳,张倩倩,张晓勇.  通信学报. 2016(07)
[7]面向5G通信网的D2D技术综述[J]. 钱志鸿,王雪.  通信学报. 2016(07)
[8]基于网络编码的车联网商业应用时延控制方案[J]. 王英彦,曾瑞.  电子技术应用. 2016(04)
[9]基于移动云服务的车联网数据上传策略[J]. 刘冰艺,吴黎兵,贾东耀,聂雷,叶璐瑶,汪建平.  计算机研究与发展. 2016(04)
[10]基于网络编码的车联网数据分发策略[J]. 谢勇,彭鑫,梁伟,吴克寿,丁瑞丰.  湖南科技大学学报(自然科学版). 2015(04)



本文编号：3191102