基于移动特征分析的车载网络数据传输技术研究

发布时间：2022-07-12 18:31

　　车载网络是智能交通系统的重要支撑技术,是信息科学与交通领域的深度融合,对于构建汽车和交通服务新模式、推动自动驾驶技术的发展与应用、提高交通效率和安全水平具有重要意义。由于车载网络中节点的高速移动,同时又受到道路拓扑、交通规则、驾驶行为等多种因素的影响,导致车载网络的移动特征具有独特的特殊性和规律性。客观准确地刻画车载网络移动特征是数据传输及路由等关键技术的基础,也是算法和协议设计中直接影响性能的因素。因此,如何从定性和定量的角度对车载网络的移动特征进行客观全面地描述是首要解决的问题。此外,节点之间连接时间短、缺乏稳定的端到端连通路径、网络高度分割等特征限制了车载网络中节点之间瞬时数据传输的效率,而车辆之间的机会传输进一步扩展了车载网络的数据传输和应用支持能力。因此,本论文首先分析车载网络独特的移动性和规律性,从不同角度定义度量指标来反映网络的移动特征及节点的数据传输能力。然后以移动特征分析为基础,识别网络中重要的节点,并分析利用这些节点间的机会传输来卸载网络流量。最后从车辆以编队行驶的移动特征出发,分析车载网络中节点之间进行道路安全类消息传输的时延。本论文主要的研究内容及创新点如下:针... 

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
        1.1.1 国内外研究项目
        1.1.2 标准化工作
    1.2 主要关键技术挑战
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文组织结构
    参考文献
第二章 车载网络相关技术概述
    2.1 车载网络概述
        2.1.1 车载网络的通信结构
        2.1.2 车载网络基本特征
        2.1.3 车载网络的应用
        2.1.4 车载网络的关键技术
    2.2 车载网络移动特征分析
        2.2.1 车载网络移动特征概述
        2.2.2 车辆移动特征分析
        2.2.3 网络移动特征分析
    2.3 车载网络数据传输技术
        2.3.1 节点机会通信卸载流量
        2.3.2 数据传输广播协议
        2.3.3 消息传输性能分析
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 车载网络移动特征分析
    3.1 引言
    3.2 相关研究
    3.3 网络建模及度量指标定义
        3.3.1 网络模型
        3.3.2 时序路径及可达性
        3.3.3 网络效率和中心性
        3.3.4 网络连通性
    3.4 实验分析
        3.4.1 数据集介绍
        3.4.2 时序路径统计特性及可达性分析
        3.4.3 网络效率和中心性分析
        3.4.4 网络连通性分析
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 车载网络机会通信卸载蜂窝网流量
    4.1 引言
    4.2 相关研究
    4.3 系统模型
        4.3.1 系统场景
        4.3.2 网络模型
    4.4 初始源节点的选择
        4.4.1 加权可达图
        4.4.2 初始源选择算法VRank
    4.5 传输内容调度
        4.5.1 用户兴趣建模
        4.5.2 效用模型
        4.5.3 全局效用最大化问题描述
        4.5.4 未来效用计算
        4.5.5 全局效用最优化问题求解
    4.6 实验验证
        4.6.1 卸载成功率与初始源节点个数的关系
        4.6.2 卸载成功率与传输时间的关系
        4.6.3 用户对不同关键字的平均兴趣概率
        4.6.4 用户对内容的兴趣概率
        4.6.5 全局效用与传输时间的关系
        4.6.6 传输内容的数目对全局效用的影响
    4.7 本章小节
    参考文献
第五章 车载网络道路安全类消息传输时延分析
    5.1 引言
    5.2 相关研究
    5.3 系统描述
        5.3.1 网络场景
        5.3.2 交通流分布
        5.3.3 车辆移动模型
    5.4 编队行驶移动度量指标
        5.4.1 队内车辆间距
        5.4.2 队间车辆间距
    5.5 无基础设施支持道路安全类消息传输时延分析
        5.5.1 最好情形
        5.5.2 最差情形
    5.6 RSU支持下的道路安全类消息传输时延分析
        5.6.1 最好情形
        5.6.2 最差情形
    5.7 仿真验证
        5.7.1 车辆通信范围R对延迟的影响
        5.7.2 Platoon的大小对延迟的影响
        5.7.3 稳定速度V_(stb)对延迟的影响
        5.7.4 RSU对时延的影响
    5.8 本章小结
    参考文献
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 下一步工作展望
缩略语
致谢
攻读学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]LTE-V2X车联网技术、标准与应用[J]. 陈山枝,胡金玲,时岩,赵丽.  电信科学. 2018(04)
[2]车载自组网移动模型综述[J]. 魏达,王沿锡,王健,刘衍珩,邓伟文.  计算机学报. 2013(04)
[3]车载移动异构无线网络架构及关键技术[J]. 刘富强,单联海.  中兴通讯技术. 2010(03)
[4]机会网络[J]. 熊永平,孙利民,牛建伟,刘燕.  软件学报. 2009(01)
[5]车用自组织网络传输控制研究[J]. 陈立家,江昊,吴静,郭成城,徐武平,晏蒲柳.  软件学报. 2007(06)

博士论文
[1]车联网中面向安全应用的消息传输问题研究[D]. 郭伟杰.中国科学技术大学 2014



本文编号：3659632