面向车路协同的路侧节点部署与异构网络切换方法

发布时间：2017-04-21 12:13

  本文关键词：面向车路协同的路侧节点部署与异构网络切换方法，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着车联网的不断发展,基于短程通信、无线探测等手段获取车路信息,并通过车辆与基础设施间的信息交互实现车-车、车-路协同的智能车路协同技术,已经成为目前智能交通领域的重要研究方向。由于智能路侧系统具有通信区域有限、多模式网络共存的特点,在实际的智能车路协同系统中存在路侧节点过度部署及网络频繁切换等问题,对系统成本及可靠性带来较大影响。基于此,论文研究了智能车路协同系统路侧节点优化部署及异构网络垂直切换问题,以降低智能车路协同系统的部署成本并提高网络通信质量。论文在对智能车路协同系统组成结构进行深入分析的基础上,对智能路侧系统和车路通信技术进行了分析研究。针对路侧节点的部署问题,以城市道路为应用对象,在分析研究现有路侧节点部署方法的基础上,提出了一种基于优先级的交叉口节点部署方法,并通过实验验证了该方法具有较少的节点部署数量和重叠覆盖度。论文针对智能路侧系统网关节点的选取问题,设计了一种多网关节点部署方法,并通过实验验证了该方法能够使各路侧节点到网关节点总路由跳数达到最少。论文针对车辆可能在车路通信异构网络中频繁发生垂直切换的问题,分析研究了车路通信技术和现有异构网络切换方法,在构建了一种基于WLAN与3G的车路通信场景的基础上,提出了一种基于车辆位置与运动趋势的异构网络切换方法,并通过实验验证了该方法在异构网络环境下具有较少的网络切换次数。在上述研究的基础上,论文针对路侧节点部署与异构网络切换问题,构建了实际的测试场景,搭建了智能车路协同系统测试平台,并对论文提出的路侧节点部署方法和异构网络切换方法进行了测试分析。测试结果表明,论文提出的路侧节点部署策略能够有效减少路侧节点数目、道路重叠覆盖区域和网关节点数目,从而降低了路侧节点部署成本和网络通信开销;论文提出的基于车辆位置与运动趋势的异构网络切换方法能够有效减少车辆在异构网络间频繁切换导致的“乒乓效应”,从而提高了车路通信效率和数据传输质量。
【关键词】：车路协同 智能路侧系统 车路通信 路侧节点部署 异构网络切换
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U495;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 论文的研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 智能车路协同系统国内外研究现状12-15
• 1.2.2 路侧节点部署与异构网络切换国内外研究现状15-17
• 1.3 论文主要研究内容及章节安排17-19
• 第二章 智能车路协同系统体系架构19-32
• 2.1 智能车路协同系统组成及功能19-21
• 2.2 智能路侧系统21-25
• 2.2.1 智能路侧系统结构21-23
• 2.2.2 智能路侧系统的关键技术分析23-24
• 2.2.3 智能路侧系统典型应用场景24-25
• 2.3 车路通信技术25-31
• 2.3.1 车路通信技术分析25-27
• 2.3.2 典型的车路通信技术27-29
• 2.3.3 基于WLAN与 3G的车路通信技术29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 路侧节点部署优化策略32-62
• 3.1 路侧节点部署问题分析32-34
• 3.2 典型路侧节点部署方法34-41
• 3.2.1 成本最低部署方法34-35
• 3.2.2 随机部署方法35
• 3.2.3 均匀部署方法35
• 3.2.4 覆盖连通部署方法35-41
• 3.3 基于优先级的交叉路.节点部署方法41-53
• 3.3.1 假设和定义41-43
• 3.3.2 部署方法43-48
• 3.3.3 实验结果分析48-53
• 3.4 路侧节点中网关节点的部署方法53-60
• 3.4.1 单网关节点部署方法53-55
• 3.4.2 多网关节点部署方法55-60
• 3.4.3 实验结果分析60
• 3.5 本章小结60-62
• 第四章 车路通信异构网络切换方法62-86
• 4.1 网络切换技术研究62-64
• 4.1.1 网络切换分类62-63
• 4.1.2 垂直切换的过程63-64
• 4.1.3 性能评价标准64
• 4.2 典型的垂直切换算法64-70
• 4.2.1 基于RSS的垂直切换算法65-66
• 4.2.2 基于代价函数的垂直切换算法66-67
• 4.2.3 基于多属性决策的垂直切换算法67-70
• 4.2.4 垂直切换算法比较分析70
• 4.3 基于车辆位置与运动趋势的异构网络切换方法70-85
• 4.3.1 车辆运动趋势模型71-74
• 4.3.2 车辆移动位置模型74-78
• 4.3.3 网络切换判决条件78-80
• 4.3.4 仿真结果分析80-85
• 4.4 本章小结85-86
• 第五章 智能车路协同系统测试平台搭建及测试分析86-96
• 5.1 智能车路协同系统测试平台搭建86-91
• 5.1.1 实验场景设置86-88
• 5.1.2 硬件平台88-90
• 5.1.3 测试软件设计90-91
• 5.2 测试分析91-95
• 5.2.1 路侧节点部署92-93
• 5.2.2 异构网络切换测试93-95
• 5.3 本章小结95-96
• 结论与展望96-98
• 参考文献98-102
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果102-103
• 致谢103

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