本文選題：車聯(lián)網(wǎng) + 地理路由��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：車聯(lián)網(wǎng)將先進(jìn)的通信技術(shù)應(yīng)用于交通系統(tǒng),利用車車、車路、路路通信,為用戶提供了安全、便利和娛樂(lè)等多類型服務(wù),因而受到各界的廣泛關(guān)注、推動(dòng)了智能交通系統(tǒng)的快速發(fā)展。在車聯(lián)網(wǎng)眾多技術(shù)中,路由技術(shù)負(fù)責(zé)為分組尋找從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑,對(duì)車聯(lián)網(wǎng)性能有著重要影響。當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)中使用最廣泛的是地理路由技術(shù)。這種技術(shù)利用GPS、hello算法和地理位置服務(wù)系統(tǒng)分別收集本節(jié)點(diǎn)、鄰節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的位置信息,并基于本地存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)位置信息進(jìn)行獨(dú)立的路由判決。地理路由不需要路由的建立和維護(hù)過(guò)程,因而更適用于高動(dòng)態(tài)的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。然而,當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)中的地理路由技術(shù)多是針對(duì)二維平面場(chǎng)景設(shè)計(jì)。但實(shí)際的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境包括了橋梁、隧道等三維場(chǎng)景。三維場(chǎng)景的存在造成車聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)分布由平面轉(zhuǎn)為多層分布結(jié)構(gòu);三維場(chǎng)景對(duì)無(wú)線信號(hào)的遮擋影響了節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳輸范圍和通信模型;三維場(chǎng)景的特殊層次結(jié)構(gòu)導(dǎo)致現(xiàn)有車聯(lián)網(wǎng)中面向二維平面場(chǎng)景設(shè)計(jì)的移動(dòng)模型、系統(tǒng)模型均不再適用。節(jié)點(diǎn)分布、傳輸范圍、移動(dòng)模型和系統(tǒng)模型的變化,直接導(dǎo)致車聯(lián)網(wǎng)中現(xiàn)有地理路由技術(shù)在三維環(huán)境下性能下降。針對(duì)這一問(wèn)題,本文以車聯(lián)網(wǎng)中地理路由技術(shù)為核心、以三維場(chǎng)景為關(guān)注點(diǎn),首先提取并分析車聯(lián)網(wǎng)中的典型場(chǎng)景及相關(guān)特征,建立車聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景基本分析模型;在此基礎(chǔ)上,針對(duì)鄰節(jié)點(diǎn)位置獲取精度和開銷的折中問(wèn)題,分析并設(shè)計(jì)自適應(yīng)的hello算法;在車聯(lián)網(wǎng)的典型場(chǎng)景中,利用隨機(jī)分析方法研究現(xiàn)有地理路由技術(shù)的性能;基于分析結(jié)論,提出面向三維場(chǎng)景的地理路由解決方案。本文的主要研究和貢獻(xiàn)包含以下四個(gè)方向:(1)車聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景的分析模型方向。針對(duì)現(xiàn)有模型不適用于車聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景的問(wèn)題,分析、提取車聯(lián)網(wǎng)基本場(chǎng)景特征,在此基礎(chǔ)上建立車聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景基本分析模型。特別地,利用隨機(jī)分析方法,推導(dǎo)出道路寬度特征對(duì)車聯(lián)網(wǎng)路由性能的影響,并給出其可忽略門限,從而建立基本道路模型;利用戶外傳輸實(shí)驗(yàn),揭示三維場(chǎng)景中道路層特征對(duì)無(wú)線傳輸范圍的影響及其嚴(yán)重性,從而建立基本通信模型;基于VanetMobiSim平臺(tái)設(shè)計(jì)并搭建車聯(lián)網(wǎng)面向三維場(chǎng)景的事故驅(qū)動(dòng)移動(dòng)模型。(2)車聯(lián)網(wǎng)中鄰節(jié)點(diǎn)位置發(fā)現(xiàn)方向。針對(duì)現(xiàn)有hello算法在高動(dòng)態(tài)的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下不能自適應(yīng)的調(diào)整鄰節(jié)點(diǎn)列表精確性和開銷間的折中問(wèn)題,利用隨機(jī)分析手段,推導(dǎo)影響鄰節(jié)點(diǎn)列表精確性的關(guān)鍵因素(即hello消息的發(fā)送間隔和超時(shí)時(shí)間)與本地鄰節(jié)點(diǎn)列表變化率的關(guān)系表達(dá)式;基于推導(dǎo)結(jié)果,提出基于本地鄰節(jié)點(diǎn)信息的自適應(yīng)hello方法,利用已獲取的信息(即本地鄰節(jié)點(diǎn)列表的變化率),自適應(yīng)地調(diào)整本節(jié)點(diǎn)的hello發(fā)送間隔和超時(shí)時(shí)間,以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化;利用NS-2.34網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)仿真實(shí)現(xiàn)所提出的hello算法和三個(gè)對(duì)比算法,結(jié)果證明所提hello算法對(duì)鄰節(jié)點(diǎn)列表精確性和開銷間的處理更適用于車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。(3)車聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景現(xiàn)有地理路由性能分析方向�；谒岢龅能嚶�(lián)網(wǎng)基本場(chǎng)景,即二維單車道、二維多車道和三維多車道場(chǎng)景,利用更新理論和所建立的基本分析模型分析現(xiàn)有地理路由性能;證明地理路由的多跳步進(jìn)長(zhǎng)度間的相關(guān)性,并給出多跳路由步進(jìn)長(zhǎng)度間可近似獨(dú)立無(wú)關(guān)的充分條件;基于證明結(jié)論,計(jì)算地理路由在三種基本場(chǎng)景下的路由長(zhǎng)度相關(guān)的度量參數(shù);討論三維場(chǎng)景對(duì)地理路由影響,并給出設(shè)計(jì)建議。(4)面向車聯(lián)網(wǎng)三維場(chǎng)景的地理路由技術(shù)設(shè)計(jì)方向。針對(duì)現(xiàn)有地理路由技術(shù)在三維場(chǎng)景中跳數(shù)增大、投遞率降低的問(wèn)題,基于更新理論分析現(xiàn)有路由性能下降原因,基于此提出面向三維場(chǎng)景的地理路由技術(shù)。特殊地,設(shè)計(jì)新的網(wǎng)絡(luò)連通性評(píng)估方法以應(yīng)對(duì)三維場(chǎng)景中交叉路口路由問(wèn)題;設(shè)計(jì)貪婪機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)策略,通過(guò)提高同層鄰節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率以保證在三維直行道路上路由的性能。所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)層和系統(tǒng)級(jí)仿真結(jié)果均顯示所提出的路由技術(shù)在跳數(shù)和投遞率方面性能優(yōu)于現(xiàn)有地理路由技術(shù)。
[Abstract]:This paper uses GPS , hello algorithm and geographic location service system to analyze and design the basic model of three - dimensional scene . In this paper , based on the result of derivation , the paper proposes a new method to estimate the distance between adjacent nodes in three - dimensional scene .

【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5;U495

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本文編號(hào)：1852309