基于命名数据网络的车载通信研究

发布时间：2017-08-01 05:20

  本文关键词：基于命名数据网络的车载通信研究

  更多相关文章： NDN VANET V2V通信 转发策略 缓存机制

【摘要】：现代社会对于汽车的需求与日俱增,而且伴随着物联网极快的发展,交通智能化和车联网也越来越成为关注点。如今大数据时代到来,数据本身成为了用户和应用程序更加关注的重点。显然,面向主机的IP网络已经不能满足现在用户的需求。NDN网络(命名数据网络)体系结构是一种以内容为中心的未来网络架构,它与IP有着本质的区别,能够弥补IP网络下的一些缺陷,它以全新的数据包封装结构以及路由寻址方式替代原始IP网络的路由策略。NDN网络体系结构更加符合车联网的要求,用命名数据取代IP地址,传输过程中不涉及任何地址相关的信息,关注的重点是数据而不再是数据的来源以及获得的途径。而且,NDN网络下的路由节点具有缓存功能,利用广泛的数据分布来提高获取数据的效率。但NDN应用于车联网仍面临着许多挑战,特别是在车辆快速移动的环境下进行有效的内容发现,即兴趣包的转发策略一直是研究的热点。本文提出了“数据关注度”的度量方法,作为转发兴趣包以及缓存数据包的依据,基于对传统NDN机制的研究,将NDN体系应用于车联网的车与车通信中,并设计新的兴趣包的转发策略和缓存策略。区别于目前基于距离广播的NDN兴趣包转发机制,本文提出的方法通过评估车辆节点对数据的关注度,即转发时增加了数据关注度的比较策略,使请求的兴趣包和数据包沿着关注度递增的方向进行传播,抑制了无序广播兴趣包和数据包带来的信道拥堵,并能在一定程度上抵御节点距离较远与通信信号差产生的丢包现象。所提方法能提高内容发现的效率,避免了因同类数据在网络中多处缓存造成冗余,同时增加了缓存数据命中率。为了评估所提策略的性能,本文进一步采用基于NS3的NDN模拟工具ndnSIM来进行仿真实验。实验结果表明,修改后的转发策略比起现有的NDN机制下的V2V通信的兴趣包转发策略更利于车车通信,可以有效提高内容发现的效率,减少冗余的兴趣包副本,改善通信质量。
【关键词】：NDN VANET V2V通信 转发策略 缓存机制
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.67;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 车联网发展现状12-14
• 1.3 命名数据网络研究现状14-16
• 1.4 本文研究内容及论文结构安排16-17
• 第2章 NDN网络架构17-30
• 2.1 NDN体系结构17-22
• 2.1.1 NDN设计原理17-18
• 2.1.2 NDN数据类型18-20
• 2.1.3 数据处理流程原理20-22
• 2.2 NDN体系架构设计以及研究热点22-24
• 2.2.1 数据命名22-23
• 2.2.2 转发机制23
• 2.2.3 缓存管理机制23
• 2.2.4 移动性23-24
• 2.2.5 隐私安全24
• 2.3 NDN与车联网24-29
• 2.3.1 V2V通信技术25-27
• 2.3.2 V2V与NDN结合27-28
• 2.3.3 网络中数据命名28-29
• 2.3.4 车联网的安全以及隐私29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 NDN程序设计以及仿真30-38
• 3.1 设计目标概述30-31
• 3.2 NDN转发模型31-34
• 3.2.1 通信机制设计31-32
• 3.2.2 转发策略设计32-34
• 3.3 仿真工具简介34-37
• 3.3.1 NS-334-35
• 3.3.2 ndnSIM35-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 NDN网络下车联网仿真实现38-54
• 4.1 NDN节点模型38-40
• 4.1.1 CS38
• 4.1.2 PIT38-39
• 4.1.3 FIB39-40
• 4.2 车联网应用场景问题分析40-46
• 4.2.1 车联网应用场景40
• 4.2.2 通信中的问题以及解决方案40-42
• 4.2.3 关注度以及命名设计42-44
• 4.2.4 伪代码设计44-46
• 4.3 NDNSIM仿真46-53
• 4.3.1 仿真概述46
• 4.3.2 数据传输过程46-48
• 4.3.3 仿真结果分析48-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 总结与展望54-56
• 5.1 总结54
• 5.2 展望54-56
• 参考文献56-59
• 作者简介59-60
• 致谢60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：602686