基于SDN的车载自组织网络接入机制研究与系统实现

发布时间：2021-10-27 00:17

　　随着车载自组织网络（Vehicular Ad-hoc Network,VANET）的相关研究不断深入,当前存在两个问题会严重影响VANET的通信性能:一是现有网络架构和节点功能不能满足当前车载网络功能快速迭代的需求;二是当前控制信道接入机制不能保证无线节点之间的可靠通信。针对上述问题,本文结合软件定义网络（Software Defined Network,SDN）技术设计了一种VANET网络架构,改善现有网络架构不足,基于上述架构设计一种控制信道接入机制,保证无线节点之间的可靠高效通信,最后基于开源软件实现文中提出的网络架构。论文主要工作如下:（1）针对当前VANET没有集中控制架构、节点功能封闭和软硬件高度耦合的问题,设计一种基于SDN的VANET系统,通过重构无线节点,将网络功能控制方式从底层驱动抽象为上层可编程接口,提升节点可编程性。在控制器中部署管理策略对网络节点状态进行管理,基于南北向接口等控制通道,应用层无需关心下层节点具体实现即可实现业务策略的灵活部署。（2）针对现有载波侦听多路访问/冲突避免（Carrier Sense Multiple Access with Coll... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 网络架构研究现状
        1.2.2 接入机制研究现状
        1.2.3 开源平台研究现状
    1.3 论文主要研究工作
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 主要工作及贡献
    1.4 论文组织架构
第2章 相关技术分析
    2.1 SDN简介
    2.2 VANET简介
        2.2.1 网络特点
        2.2.2 WAVE协议
        2.2.3 IEEE802.11p
        2.2.4 IEEE1609.4
    2.3 控制信道接入机制分析
        2.3.1 CSMA/CA机制分析
        2.3.2 TDMA机制分析
    2.4 研究思路
    2.5 本章小结
第3章 基于SDN的 VANET系统设计
    3.1 系统架构设计
        3.1.1 应用场景
        3.1.2 整体架构
        3.1.3 模块连接
        3.1.4 系统特性
    3.2 系统模块设计
        3.2.1 OBU模块
        3.2.2 RSU模块
        3.2.3 控制器模块
        3.2.4 应用模块
    3.3 本章小结
第4章 VANET接入机制设计与仿真
    4.1 问题分析
    4.2 方案设计
        4.2.1 场景分析
        4.2.2 帧结构设计
        4.2.3 时隙长度计算
        4.2.4 跨RSU切换分析
        4.2.5 合并冲突检测
        4.2.6 时隙分配算法
        4.2.7 时隙申请机制
    4.3 接入机制设计
    4.4 仿真及结果分析
    4.5 本章小结
第5章 系统实现及验证
    5.1 系统实现
        5.1.1 IEEE802.11p实现
        5.1.2 IEEE1609.4实现
        5.1.3 功能模块实现
        5.1.4 控制器实现
    5.2 系统部署
        5.2.1 软硬件介绍
        5.2.2 测试环境介绍
    5.3 系统性能测试
        5.3.1 时延和吞吐量测试
        5.3.2 丢包率测试
        5.3.3 功能模块测试
    5.4 接入机制部署与测试
        5.4.1 部署方案设计
        5.4.2 部署场景
        5.4.3 方案测试
    5.5 本章小结
第6章 总结及下一步工作
    6.1 总结
    6.2 下一步工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BlockChain的车联网数据交换系统设计[J]. 汤春明,张永乐,于翔.  天津工业大学学报. 2018(02)
[2]车联网WAVE协议研究[J]. 周伐,丁家瑞,刘志敏.  通信技术. 2015(07)
[3]车联网综述(英文)[J]. 杨放春,王尚广,李静林,刘志晗,孙其博.  中国通信. 2014(10)
[4]基于WAVE的车载通信系统介绍[J]. 吕子茹.  现代电信科技. 2010(08)

硕士论文
[1]车联网安全消息传输可靠性及实时性的研究[D]. 陈柠.电子科技大学 2018



本文编号：3460483