【摘要】：傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無法滿足人們對視頻,大文件和娛樂的需求。為了解決這些問題,通過車輛與車輛及基礎(chǔ)設(shè)施(Vehicles-to-Everything,V2X)合作下載是實(shí)現(xiàn)良好的駕駛體驗(yàn)和流量卸載的典型解決方案。合作下載可以更好地實(shí)現(xiàn)能源效率,低排放和資源共享。使用合作車輛下載文件的智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transport Systems,ITS)正在引起越來越多的關(guān)注,未來的商業(yè)潛力是無法估量的,實(shí)現(xiàn)了雙贏局面。低功率無線通信和微電子技術(shù)的進(jìn)步對交通系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大影響,路邊單元(Road-Side-Unit,RSU)的普遍部署有望隨時(shí)隨地為車載用戶提供直通互聯(lián)網(wǎng)從而卸載了昂貴的蜂窩網(wǎng)流量。然而,因?yàn)檐囕v的高速移動性和車輛用戶之間的高爭用性,從RSU下載數(shù)據(jù)分組并不總是可靠的。構(gòu)建合作下載的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一是需要一種通信算法,實(shí)現(xiàn)間歇連接和實(shí)時(shí)計(jì)算的多媒體服務(wù)。本文的主要研究內(nèi)容包括在RSU內(nèi),車輛采用一種基于分簇的道路劃分下載機(jī)制。在車輛下載完成后,采用一種車車通信路由算法,使用簇內(nèi)和簇外車輛完成對整個(gè)文件的合作下載。該算法由相遇時(shí)間間隔定義的活躍值,相對速度,相對連接時(shí)間組成的親密度來決定合作車輛的優(yōu)先級順序,幫助請求車輛選擇最合適的中繼車輛。本文主要研究目標(biāo)是:使車輛根據(jù)自身情況選擇最合適的合作車輛高效率的完成整個(gè)文件的下載,減少時(shí)間延遲,卸載流量。本文使用ONE仿真平臺,并介紹了四種對比算法:EBRR、MMCD、CORE和EBR。使用這幾個(gè)算法與本研究提出的OBCDI進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。對這三個(gè)指標(biāo):傳輸成功率、平均傳輸時(shí)延以及網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷量分別進(jìn)行性能對比仿真。通過改變RSU發(fā)布文件間隔、文件截止時(shí)間及車輛儲存空間大小獲得關(guān)于傳輸成功率,傳輸時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷量的仿真結(jié)果。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析,在仿真參數(shù)相同時(shí),OBCDI算法的文件傳輸可靠性較高,網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷量較低,達(dá)到了傳輸成功率與網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷量平衡的目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U463.6;U495
【圖文】：

Fi 的最直接方式可以卸載約 65％的蜂窩流量。此外，通過延遲數(shù)據(jù)應(yīng)用程量（超過 80％）的數(shù)據(jù)。然而，由于車輛通信環(huán)境的高動態(tài)性，例如由于動性，快速波動的無線信道等導(dǎo)致的高動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，需要仔�?xì)研究用于卸載的有效性。使用車輛合作下載還有多實(shí)用意義與研究價(jià)值：）實(shí)現(xiàn)了在 RSU 覆蓋不到的盲區(qū)條件進(jìn)行下載，這相當(dāng)于擴(kuò)大了 RSU 的增加了鏈接范圍。在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或者高速公路等環(huán)境下，RSU 的部署稀合作下載對于人們在駕駛時(shí)實(shí)現(xiàn)娛樂活動有更加深刻的意義。）多輛車輛進(jìn)行組網(wǎng)下載文件，可以更好的進(jìn)行車輛之間的文件下載合作共相互合作，可以得到更多的信息，實(shí)現(xiàn)信息共享。同時(shí)，也為平行駕駛提源和平臺。）車輛合作下載的進(jìn)行產(chǎn)生了更多產(chǎn)業(yè)和衍生研究方向。技術(shù)的革新促進(jìn)進(jìn)一步發(fā)展。比如對于車輛的激勵(lì)機(jī)制，云計(jì)算以及邊緣計(jì)算，路由協(xié)議面，合作下載提供了新的方向與思路。

圖 2.2 VANET 中卸載框架示意圖卸載的性能與 RSU 的可用性，用戶移動性，用戶數(shù)據(jù)應(yīng)用的延遲容忍特性等密相關(guān)。能耗是移動通信中的一個(gè)重要問題，因?yàn)榇蠖鄶?shù)移動設(shè)備都是由電池供電且能有限，每輛車輛的高速移動特性，RSU 的網(wǎng)絡(luò)資源和覆蓋范圍有限。在使用合作車輛行蜂窩網(wǎng)的卸載中，最重要的問題是知道可以卸載多少數(shù)據(jù)。對于一個(gè)車輛 i 來說，了傳統(tǒng)的通過蜂窩網(wǎng)本地下載，還可以將下載任務(wù)通過 RSU 在無線網(wǎng)絡(luò)中下載或者一部分下載任務(wù)遷移到其他車輛，與一些合作車輛進(jìn)行組網(wǎng)，共同完成下載任務(wù)。把蜂窩網(wǎng)卸載可以節(jié)省大量的能量，這是因?yàn)槭褂煤献鬈囕v進(jìn)行文件的下載可以供比 3G 網(wǎng)絡(luò)更高的數(shù)據(jù)速率，產(chǎn)生更短的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間并因此產(chǎn)生更低的能量消26-28]。旨在提高移動設(shè)備能效的卸載方案，努力減少智能手機(jī)捕獲上傳延遲容忍視頻應(yīng)用中的能量消耗，以確定何時(shí)推遲視頻傳輸以最小化總能量消耗，同時(shí)保證有限的均傳輸延遲。通過車輛之間的相互傳輸，進(jìn)行合作下載以避免將流量卸載到低吞吐量網(wǎng)絡(luò)以提高能效，節(jié)省了能量。

圖 2.3 典型城市模型：在曼哈頓模型中，街道地圖用于生成節(jié)以及這些街道的交叉點(diǎn)組成。在初始模擬時(shí)節(jié)點(diǎn)可以在垂直方向或水平方向上移動。當(dāng)?shù)慕值溃粗本�或左或右）。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)會繼續(xù)朝同一方向或 25％的機(jī)會轉(zhuǎn)向東/度取決于先前移動的方向。一般情況下，本型中直行或者轉(zhuǎn)彎的概率如下式所示。t( )1p A = 曼哈頓模型中，設(shè)定某輛車輛r ，它的瞬時(shí)速度設(shè)定為 ( )r1v t+，那么，本研究可以v( t)vr≤

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本文編號：2749838