本文關(guān)鍵詞：車載自組網(wǎng)中安全信息的擁塞優(yōu)化方法研究　出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 車載自組網(wǎng) 信道擁塞 功率調(diào)整 Slotted 1-persistence算法優(yōu)化

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展,汽車保有量快速增長,然而交通事故的發(fā)生率也隨之急劇升高。車載自組網(wǎng)作為智能交通系統(tǒng)的核心部分,在提高車輛在道路上行駛時的安全性、提高交通資源的利用率和提供信息服務(wù)等方面起到重要作用。因?yàn)橹苯优c人身財產(chǎn)安全相關(guān),車載自組網(wǎng)中面向安全的信息傳遞對可靠性有較高要求。然而在交通擁堵的環(huán)境中,容易因廣播消息數(shù)過多而形成信道擁塞,使面向安全應(yīng)用的可靠性受到極大影響。為了降低信道擁堵情況出現(xiàn)的頻率,本文針對面向安全應(yīng)用中的周期性安全消息和突發(fā)事件告警消息,提出了優(yōu)化方案。對于周期性安全消息的優(yōu)化步驟包括:(1)采用基于載波偵聽機(jī)制的信道忙閑比參數(shù)作為對節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的評判標(biāo)準(zhǔn);(2)在節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)判定為擁堵時,令該節(jié)點(diǎn)參與最大功率廣播權(quán)的競爭,使得周邊節(jié)點(diǎn)獲取擁堵消息的同時又避免加重網(wǎng)絡(luò)負(fù)載;(3)對于普通節(jié)點(diǎn)而言,則根據(jù)其周邊節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)按照功率調(diào)整曲線調(diào)整其功率;(4)綜合考慮發(fā)射功率和鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù),靈活快速的調(diào)整功率值至合適值。對于告警消息,在Slotted 1-persistence算法基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化:(1)基于節(jié)點(diǎn)的鄰居列表數(shù)據(jù),估計周邊車輛密度;(2)根據(jù)車輛密度情況,動態(tài)的劃分路段數(shù),降低節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)消息時的平均等待時間;(3)根據(jù)信道忙閑比參數(shù)設(shè)置各轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率,在信道忙碌狀態(tài)下,控制轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)數(shù)量,從而降低信道擁堵并確保消息接受的成功率。通過使用SUMO交通環(huán)境仿真器和OMNET++通信網(wǎng)絡(luò)仿真器,搭建車載自組網(wǎng)仿真環(huán)境并對改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真和評估。仿真結(jié)果表明:(1)針對周期性安全消息提出的動態(tài)功率算法,在分組投遞率和分發(fā)延時方面的性能均明顯優(yōu)于固定功率算法;(2)針對告警信息提出的多跳改進(jìn)算法,相對于于傳統(tǒng)的Slotted1-persistence算法,在保證了安全消息分組投遞率的情況下,降低了分發(fā)延時和廣播冗余度。
[Abstract]:With the continuous development of modern industry, the number of vehicles has increased rapidly, but the incidence of traffic accidents has also increased sharply. The vehicle-borne ad hoc network is the core part of the intelligent transportation system. It plays an important role in improving the safety of vehicles on the road, improving the utilization rate of traffic resources and providing information services, because it is directly related to personal and property safety. Security oriented information transmission in vehicular ad hoc networks requires high reliability. However, in the traffic congestion environment, it is easy to form channel congestion due to the excessive number of broadcast messages. In order to reduce the frequency of channel congestion, this paper aims at periodic security messages and emergency alarm messages in security-oriented applications. An optimization scheme is proposed. The optimization steps for periodic security messages include: 1) the channel busy / idle ratio parameters based on carrier detection mechanism are adopted as the criteria for judging the network status of nodes. (2) when the network state of the node is judged as congested, the node is allowed to participate in the competition of the maximum power broadcasting right, so that the peripheral node can obtain the congestion information while avoiding the aggravating network load; (3) for ordinary nodes, the power is adjusted according to the power adjustment curve according to the network state of the peripheral nodes. 4) considering the transmission power and the number of neighbor nodes, the power value can be adjusted to the appropriate value flexibly and quickly. Based on the Slotted 1-persistence algorithm, the neighbor list data of the nodes are optimized to estimate the density of the surrounding vehicles. (2) according to the density of the vehicle, the number of sections is divided dynamically to reduce the average waiting time when the node transmits the message; The forwarding probability of each forwarding node is set according to the parameters of channel busy / idle ratio, and the number of forwarding nodes is controlled in the busy state of the channel. This reduces channel congestion and ensures the success rate of message acceptance by using SUMO traffic environment emulators and OMNET communication network emulators. The simulation results show that the proposed dynamic power algorithm is based on periodic security messages. The performance of packet delivery rate and distribution delay is better than that of fixed power algorithm. Compared with the traditional Slotted1-persistence algorithm, the improved multi-hop algorithm for alarm information can guarantee the packet delivery rate of secure messages. The distribution delay and broadcast redundancy are reduced.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5;U495

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本文編號：1441065