面向数据分发的车联网RSU放置问题研究

发布时间：2017-07-29 18:09

  本文关键词：面向数据分发的车联网RSU放置问题研究

  更多相关文章： 车联网 数据分发 路边单元 NP难 近似算法

【摘要】：近些年,随着汽车制造工业的快发展以及私人汽车的大量普及,车联网的研究变得越来越重要并且已经引起了很多研究人员的关注。车联网是一种新形式的移动自组织网络,网络中包含高速移动的车辆结点和静止的路边通信单元(Roadside Units, RSUs)结点,并且在这些结点之间是利用短距离无线通信链接(如WiFi,蓝牙等)来传送数据的。当前,我国交通运输领域存在很多亟待解决的现实问题,车联网的研究可以为我们解决这些问题提供一个崭新的方向。数据分发是车联网中一个非常基础并且重要的课题。本文考虑通过放置一定数量的.RSU来向车联网中的移动车辆分发数据,并重点研究了其中的RSU放置问题。与当前存在的研究不同,本文是从移动社会网络的角度来研究这个问题的,即,本文会考虑车辆结点的一些社会行为特征。本文首先通过分析车辆结点的社会行为特征,提出了一个新的车辆结点移动模型；然后,基于这个模型,本文考虑通过选择适当的位置来放置RSU并以此来向网络中的车辆结点分发数据。紧接着,为了适应不同的现实网络环境,本文将这个移动模型扩展为更一般的概率模型,并进一步分析了相应的RSU放置问题。本文中的RSU放置问题是一种新的组合最优化问题,本文证明这些问题是对集合覆盖问题的扩展并且也属于NP难问题。为此,本文设计了基于贪心策略的近似算法来解决这些RSU放置问题,并分析了这些算法的近似比。最后,本文通过仿真实验验证了这些算法的优越性。本文的主要贡献和创新之处如下：1)本文从移动社会网络的角度出发,利用车辆结点的社会行为特征,设计了新的车辆结点移动模型；在此基础上,本文考虑通过合理地放置RSU来向车辆分发数据。本文提出的数据分发方案较好地利用了车联网表现出来的社会性,能够适应不同的网络环境,并可以实现不同程度的数据分发效果。2)本文针对不同的车联网环境,研究了数据分发中的RSU放置问题。本文证明该问题是NP难问题,并提出了贪心近似算法来求解它们。本文详细分析了这些算法的近似比,并利用仿真实验,将这些算法与其他算法进行了比较。实验结果证明了本文提出的算法的有效性和优越性。
【关键词】：车联网 数据分发 路边单元 NP难 近似算法
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究意义11-12
• 1.3 研究现状12-17
• 1.3.1 基本知识介绍12-15
• 1.3.2 车联网相关研究现状15-17
• 1.3.3 移动社会网络相关研究现状17
• 1.4 论文主要研究内容及组织结构17-20
• 第2章 基于RSU的车联网数据分发20-28
• 2.1 网络模型介绍20-21
• 2.1.1 时变社区模型介绍20-21
• 2.1.2 网络结点的移动模型21
• 2.2 基于R8U的数据分发21-22
• 2.3 RSU放置位置选择问题22-27
• 2.3.1 NP难问题和近似算法22-23
• 2.3.2 位置选择问题的NP性23-24
• 2.3.3 贪心算法24-26
• 2.3.4 算法的近似比分析26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 基于RSU的车联网数据概率分发28-40
• 3.1 概率的移动访问模型28
• 3.2 数据的概率分发28-30
• 3.3 贪心算法30-33
• 3.4 算法的近似比分析33-38
• 3.5 本章小结38-40
• 第4章 基于RSU的车联网连续数据分发40-50
• 4.1 连续数据的传输过程40-41
• 4.2 连续数据的概率分发41
• 4.3 贪心算法41-44
• 4.4 算法的近似比分析44-48
• 4.5 本章小结48-50
• 第5章 实验模拟和算法比较50-58
• 5.1 对比算法50-52
• 5.2 数据集52-53
• 5.3 度量和实验结果53-56
• 5.4 本章小结56-58
• 第6章 总结与展望58-62
• 6.1 全文总结58-59
• 6.2 未来工作展望59-62
• 参考文献62-68
• 致谢68-70
• 在读期间取得的研究成果70

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10 张s，

本文编号：590420