隨著汽車工業(yè)及人工智能的加速發(fā)展,汽車在給人們生活帶來方便與快捷的同時(shí),也帶來一些交通擁堵的問題。車載自組網(wǎng)(Vehicles Ad-Hoc Networks,VANETs)的相關(guān)技術(shù)作為智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,ITS)的最重要的部分,受到國內(nèi)外研究者廣泛關(guān)注。VANETs主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)車輛與車輛之間(Vehicles to Vehicles,V2V)以及車輛與道路設(shè)施之間(Vehicles to Road Side Units,V2R)的信息交換。通過頻繁的信息的交互,為實(shí)現(xiàn)道路上的無人駕駛提出了可靠的技術(shù)保障。因此,在復(fù)雜的城市環(huán)境下設(shè)計(jì)性能良好的VANETs路由協(xié)議是本文的研究的核心問題。針對復(fù)雜多變的城市場景,本文提出一種改進(jìn)的Nakagami-m信道傳播模型來模擬環(huán)境的變化,將信息傳輸方式分為視距(Line of Sight,LOS)和非視距(Not Line of Sight,NLOS)兩種傳輸方式。在構(gòu)建的城市信道模型的基礎(chǔ)上,本文提出一種基于Nakagami-m中斷概率的V2X通信協(xié)議(V2X Communication protocol based on Nakagami-m Outage Probability,VCNOP),其主要的工作優(yōu)勢有以下三點(diǎn):(1)采用動(dòng)態(tài)信標(biāo)機(jī)制來進(jìn)行車輛間信息的交互,其動(dòng)態(tài)信標(biāo)周期的大小與車輛的速度和車輛所在道路的密度兩個(gè)因素有關(guān),該機(jī)制有效的減少廣播風(fēng)暴的發(fā)生。(2)考慮基于路邊基礎(chǔ)單元(Road Side Units,RSU)輔助的路徑選擇機(jī)制,在傳遞信息時(shí)優(yōu)先考慮RSU作為中繼節(jié)點(diǎn),借助RSU來提高車輛傳遞信息的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。(3)在選擇中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)考慮車輛與鄰居節(jié)點(diǎn)的信道中斷概率,相對速度,歸一化的距離這三個(gè)因素,使用層次分析法來計(jì)算這三個(gè)影響因素的權(quán)重值,進(jìn)而提高選出最優(yōu)下一跳的概率。在仿真過程中,使用SUMO軟件處理選擇的真實(shí)場景的地圖,然后將改進(jìn)的Nakagami-m信道模型進(jìn)行路由性能的仿真,獲得通信信道中斷概率與信道信噪比的關(guān)系,然后將信道仿真結(jié)果設(shè)置為路由協(xié)議的仿真參數(shù)。在PYNS3仿真平臺(tái)上,將VCNOP與經(jīng)典的路由協(xié)議GPSR,GPCR,CAR和GSR進(jìn)行比較,通過比較得出在數(shù)據(jù)傳輸成功率(Packet Delivery Ratio,PDR)和平均端到端延遲(Average End to End Delay,AE2ED)的路由性能優(yōu)劣。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與比較,本文所提出的VCNOP協(xié)議完全適應(yīng)于復(fù)雜的城市環(huán)境。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U463.67;U495
【部分圖文】：

智慧城市設(shè)想圖

章還介紹了四種經(jīng)典的無線通信模型，為后文在城市場景下構(gòu)簡介的加速發(fā)展，傳統(tǒng)的集中式的蜂窩網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不滿足人們對網(wǎng)絡(luò)oc[31] [32]網(wǎng)絡(luò)就是利用分布式的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行信息的交互，從而下載。Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)具有高度的自組織性、無中心性等特點(diǎn)，基礎(chǔ)通信設(shè)備或基礎(chǔ)設(shè)施無法被正常使用的需要自組網(wǎng)通信Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的自組織網(wǎng)絡(luò)，這些節(jié)點(diǎn)可以是人，在網(wǎng)絡(luò)中的這些節(jié)點(diǎn)都在以自身的特性而移動(dòng)著。它們在互相02.11P 通信標(biāo)準(zhǔn)，此外這些節(jié)點(diǎn)也可以通過路邊基礎(chǔ)單元或增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)間的相互作用。

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文該區(qū)域內(nèi)的簇頭節(jié)點(diǎn)，綠色節(jié)點(diǎn)表示一般的通信節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn) 51，52 位于三層的位置，他們是整個(gè)移動(dòng)自組網(wǎng)的核心處理節(jié)點(diǎn)，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以與簇頭節(jié)點(diǎn) C2-51 和 C2-52 進(jìn)行信息傳遞，同理第二層的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以與第進(jìn)行信息的傳遞。由于 Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)起源于軍方關(guān)于戰(zhàn)時(shí)網(wǎng)絡(luò)自組通信項(xiàng)目前為止，Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)仍然主要應(yīng)用于在軍方網(wǎng)絡(luò)通信方面的研究，但替代的特點(diǎn)，Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)民用方面也有極大的發(fā)展空間。
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本文編號(hào)：2843218