基于网络编码的双向车道V2V内容分发机制研究

发布时间：2020-08-14 06:13

【摘要】：支持车辆间无处不在的信息交换与内容共享的车联网络(Internet of Vehicles)是未来实现智能交通的关键所在,而诸如路线规划、碰撞预警、在线视频和交通监控等数据内容分发则是车联网中一项十分重要的应用,本文主要研究在双向车道网络中结合网络编码与缓存转发的数据内容分发机制。本文首先考虑了一种相对简单的情形,即两个车道上分别有两个不同的数据内容在传播,然后利用移动车辆的缓存转发能力,提出了一种可以结合网络编码与简单存储转发的机制来提高数据内容的分发速率,最后通过仿真评估了不同条件下的速率增益。在该机制下,车辆节点驶经反向车道的分发节点时会存储接收到的来自不同车道的网络编码数据包,当其成为分发节点后,在分发同向车辆节点所需要的数据内容的同时也会转发反向车辆节点需要的数据包,以此来提高双向车道网络的内容传播速率。另外,本文还考虑了一种更为普遍的情形,即多个不同的数据内容在双向车道网络中的分发,并提出了一种基于网络编码和预缓存的双向车道多内容分发调度机制,同时给出了两种缓存机制(均等缓存与基于流行度缓存)的性能比较分析过程。在此机制下,所有车辆节点均可以预缓存一部分网络编码数据包,当某个节点需要其中一个内容时,先从同方向运行的单跳通信范围内车辆节点获取相应的数据包,再从反方向运行的通信范围内车辆节点获取相应数据包,如果该节点未在V2V(Vehicle-to-Vehicle)通信阶段解码,则最后从基站或路边单元下载剩余需要的数据包。仿真的结果表明,基于流行度的缓存策略在车辆在高速行驶的情况下对基础设施的卸负荷率优于均等缓存策略方法。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U495
【图文】：

车道,节点,数据包,发送节点

道上的两个分发节点使用不同的信道，处于两个分发节点的发送重叠区点可以同时接收到来自两个分发节点的数据包。然后，将交错时处于发送状态的两个车辆节点标示为各车道上的节点的时刻为，行驶在节点 0 之后的车辆节点依次记为节点 1，节点 2，…了处于发送重叠区域的接收节点在接收同方向车道上前方节点发送的数接收并存储来自反向车道的发送节点发送的数据包。最后，对于某一车道（以分发的车道为例）上任意节点（）成后，如果此节点存储了 RLNC 数据包，它将在向后广播发送 RLNC 时向前循环广播转发这些数据包，节点在解码后的下一个时隙成(与文献[20]-[21]相同，假设网络存在一个理想的调度中心完成此调度)，止发送，也就是说节点接管了信道资源，这意味着每个车道上有且仅处于分发状态，图 3.2 展示了处于同方向车道上前方发送节点的发送区域可以接收来自反向车道的发送节点转发的数据包。

后向,前向,有限域,原始数据

.3 编码与解码操作RLNC 是基于一个有限域的编码操作，是有限域大小。本章中的 R操作始终是如下个原始数据包的线性组合： = = ，且每个发送节点每次编码均随机选取。对于的解码节点接收到个满秩的或数据包，则这个包可以写为如下的矩阵 = = 是由编码系数向量组成的矩阵，则原始数据包可按 = 或

不可靠,节点

不考虑存储转发的单车道上单内容分发的分发速率，，然后在此基础上进一步分析带存储转发的双向车道。原型单向车道网络示，在¨ = 时刻，节点 0（分发节点）有 M 个数据包 2 均还未有任何数据包，当节点 0 发送数据包时，节点足。以 T1代表节点 1 成功接收到 M刻，节点 2 因为处于监听状态也接收到 C 个数据包，，此时节点 1 与节点 2 间的一跳链路接收概率成为 M 个数据包的所需要时隙数。下面以此模型得到使用量函数(pmf)。

【参考文献】