面向车载云的车辆协作激励机制研究

发布时间：2020-06-07 12:57

【摘要】：随着通信技术和汽车工业的迅速发展,车辆配备了各种日益强大的车载资源,如计算、通信、存储和传感资源,因此,很自然地把车辆作为一个“车轮上的计算机”。然而这种丰富的车载资源却没有被充分利用起来,有效利用这些车载资源具有重要意义。为了能够有效地解决这个问题,车载云技术应运而生,并在近年来受到了广泛的关注,该技术是通过收集道路上未充分利用的车载资源形成的。在车载云形成过程中,由于车辆本身具有一定的自私性,比如提供较少的车载资源而索要更高的收益,如果没有适当的激励机制对车载资源的进行有效利用以及对车辆收益进行适当分配,则会降低车载云整体网络性能。本文研究分析了车载云相关特点以及车辆协作问题,提出了一种面向车载云车辆协作的激励机制,旨在激励车辆协作参与形成车载云,充分利用每辆车闲置的车载资源。该机制采用Stackelberg博弈模型来对车载云中领导者车辆与跟随者车辆之间的交互进行建模,能够有效地利用车载云中车辆的车载资源,从而提高了整个车载云系统的性能。该激励机制能够使领导者车辆与跟随者车辆的效用值均为最大,在一定程度上能够限制自私车辆的自私性,降低对车载云网络性能的影响。此外,本文着重考虑车辆的移动性,为了保证车载云服务任务的完成率,重新分析讨论在车辆链路时延限制下该激励机制,使车载云在链路时延限制下仍能够有效充分利用车载资源,证明该机制具备一定的合理性。为了验证所提激励机制的有效性和可行性,本文采用NS3和SUMO进行仿真实验,仿真实验结果表明,文中所提出的激励机制在车辆协作形成车载云上能够起到促进作用,在抑制车辆自私性上能够达到良好效果,以及在车辆链路时延限制下仍能够较好的完成云服务任务。
【图文】：

带宽、数据量等需求大幅度增加，如果不能及时有效的处理大规模数据以及满足车逡逑联网中需求的应用与服务，将会严重影响车联网业务的正常运行。逡逑随着车联网的发展，车联网的体系架构不断变化，车联网通信架构如图２－１所逡逑示。车联网可分成两部分，主要由移动车辆组成的移动部分，以及由ＲＳＵ、基站逡逑等基础设施组成的基础设施部分。其中，移动部分可以分成两种不同组网方式的网逡逑络，车域网（Ｖｅｈｉｃｌｅ邋Ａｒｅａ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＶＡＮ）以及车载自组网（Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ邋Ａｄ邋Ｈｏｃ逡逑ＮＥＴｗｏｒｋ，ＶＡＮＥＴ）；而基础设施部分可分成公共接入网络部分和核心承载网络（即逡逑骨干网）部分，可以为需要的车辆提供上网及其它应用服务。逡逑车域网［１２］，也称为车载局域网，是车辆上各种模块如摄像头、传感器、ＧＰＳ，逡逑可以通过有线或者无线在车内实现各种信息的采集、处理、传递或共享等而构建成逡逑６逡逑

不是固定的，该移动云计算通过任务卸载的方式组建管理移动设备形成的移动云逡逑计算，，不需要远程租用控制云服务器。逡逑移动云计算的架构如图２－２所示，这个架构包含三层：云应用层（Ｓｏｆｔｗａｒｅａｓ逡逑ａ邋Ｓｅｒｖｉｃｅ，ＳａａＳ），云平台层（Ｐｌａｔｆｏｒｍ邋ａｓ邋ａ邋Ｓｅｒｖｉｃｅ，ＰａａＳ）和云基础层（Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑ａｓ邋ａ邋Ｓｅｒｖｉｃｅ，邋ＩａａＳ）0逡逑逦邋逦逦逦—逦逦逦逦逦——邋逦逦逦逡逑＇｜分析｜邋｜交互｜云软件层（ＳａａＳ）邋｜事务｜邋览１逡逑１１逦逦Ｌ，＂＂丨＇邋邋逦逦＇邋＇邋１邋邋邋邋邋＂＂＂邋邋邋邋丨丨邋？邋逦逦逦逦逦邋＇邋邋邋＿．．邋１邋逦逦逡逑移ｆ操作系统逦逦逡逑｜｜邋Ａｎｄｒｏｉｄ邋ｉＰｈｏｎｅ邋Ｉ邋ＯＳ逦Ｏｔｈｅｒ邋ＯＳ逡逑ｉ邋＼逦Ｍｏｂｉｌｅ邋［逦［逡逑丨．逦ＩＭＳ逦云平台层（ＰａａＳ）逦［邋ＤＢＭＳ逦｜逡逑？Ｕ１ＩＬ＂Ｉ＂：＇＂＂＂＂＇逦逦逦逦邋．．．．．．．…．逦逦邋１逦比邋’逦＇＇逦．逦．１逡逑｜虚拟化资源逦￣￣逦｜逡逑｜硬件虚拟化｜逦｜存储虚拟化｜逦｜网络虚拟化｜邋｜计算虚拟化｜逡逑１邋Ｈ邋丨酬ｉ逦ＩＮ邋ｔ逦川＿丨＿丨？？ｉ邋邋邋邋－Ｉ逦Ｌｍ？？ｕ＿＿＿＿＿＿＿＿邋邋邋邋邋邋ｎ邋
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 任开明;李纪舟;刘玲艳;宋文颖;;车联网通信技术发展现状及趋势研究[J];通信技术;2015年05期

2 孙小红;;车联网的关键技术及应用研究[J];通信技术;2013年04期

相关硕士学位论文 前1条

1 姜琼琼;车联网异构性能研究及NS-3仿真评估[D];河南大学;2016年

本文编号：2701446