車聯(lián)網(wǎng)中基于內(nèi)容關(guān)聯(lián)度的霧節(jié)點(diǎn)協(xié)同緩存研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-20 23:27
近年來,隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)趨勢(shì),5G技術(shù)的商用為上述場(chǎng)景提供了很好的通信接入基礎(chǔ),然而5G端到云架構(gòu)無法解決移動(dòng)設(shè)備與云端的長(zhǎng)延遲和回程帶寬限制問題。車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正從早期安全報(bào)警為主向安全報(bào)警與娛樂業(yè)務(wù)并存的方向發(fā)展,這對(duì)車聯(lián)網(wǎng)的時(shí)延和回程鏈路提出了更高的要求。因此,減小請(qǐng)求時(shí)延、提高回程鏈路利用率成為車聯(lián)網(wǎng)研究中的關(guān)鍵問題之一。主動(dòng)邊緣緩存是一種在網(wǎng)絡(luò)邊緣利用用戶上下文信息進(jìn)行預(yù)測(cè)從而為用戶請(qǐng)求提供服務(wù)的技術(shù),本文研究了車聯(lián)網(wǎng)中的主動(dòng)邊緣緩存應(yīng)用。通過車輛請(qǐng)求概率預(yù)測(cè),本文對(duì)車聯(lián)網(wǎng)中的路旁系統(tǒng)(Road Side Unit,RSU)和車輛主動(dòng)邊緣緩存進(jìn)行研究,旨在降低請(qǐng)求時(shí)延、提高回程鏈路利用率。具體工作概述如下:(1)將基于物品的協(xié)同過濾算法運(yùn)用于車聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容請(qǐng)求概率預(yù)測(cè),提出一種基于內(nèi)容關(guān)聯(lián)度的請(qǐng)求預(yù)測(cè)方法。通過對(duì)車輛歷史請(qǐng)求序列中的時(shí)間、位置、偏好進(jìn)行分析,得到內(nèi)容間潛在關(guān)聯(lián)度,并結(jié)合內(nèi)容流行度對(duì)車輛未來請(qǐng)求概率進(jìn)行預(yù)測(cè)。該方法以提高請(qǐng)求預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性為目標(biāo),為后續(xù)緩存策略的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。(2)在基于內(nèi)容關(guān)聯(lián)度的預(yù)測(cè)方法基礎(chǔ)上,本文對(duì)車輛V2I鏈...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究場(chǎng)景部署示意圖
第二章技術(shù)基礎(chǔ)概述圖2-1蜂窩網(wǎng)絡(luò)V2I鏈路示意圖(1)蜂窩網(wǎng)絡(luò)。蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供的單播、多播和廣播,可以用于V2I通信。一方面,單播可以實(shí)現(xiàn)車輛與基站之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,應(yīng)用于上行鏈路和下行鏈路的消息分發(fā)。而多播、廣播這種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳輸可以用于下行鏈路的信息內(nèi)容分發(fā)。圖2-1描述了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的V2I鏈路在交通報(bào)警場(chǎng)景中的應(yīng)用,車輛相撞的安全報(bào)警信息通過上行鏈路傳遞到基站中,基站上報(bào)給交通信息服務(wù)器,并將該消息通過下行鏈路多播給其余車輛。(2)DSRC。專用短程協(xié)議DSRC是應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域的通信協(xié)議[9],通常由OBU和RSU組成。DSRC以IEEE802.11p為基礎(chǔ),采用專屬無線頻率5.9GHz內(nèi)的75MHz頻譜。其既支持OBU與RSU之間的V2I通信,也支持OBU之間的V2V通信。(3)LTE-D2D。設(shè)備到設(shè)備(Device-to-Device,D2D)通信是利用通信設(shè)備臨近性的通信手段,可以直接實(shí)現(xiàn)臨近用戶設(shè)備的相互通信[10]。由于D2D與傳統(tǒng)LTE網(wǎng)絡(luò)共享無線電資源,因此在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中存在信號(hào)干擾。但是,D2D技術(shù)可以復(fù)用一部分蜂窩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備,減少了部署成本。在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,LTE-D2D技術(shù)是實(shí)現(xiàn)V2V通信的重要技術(shù)手段之一。7
第二章技術(shù)基礎(chǔ)概述文件一定數(shù)量的單位數(shù)據(jù)包,向車輛提供緩存服務(wù)。當(dāng)車輛從各個(gè)節(jié)點(diǎn)上獲取到足夠數(shù)量的該文件數(shù)據(jù)包時(shí),由于各個(gè)數(shù)據(jù)包均不相同,車輛可以重建原始文件的副本從而獲取該內(nèi)容。2002年,文獻(xiàn)[16]提出了一種數(shù)字噴泉碼思想實(shí)現(xiàn)的LT碼,該編碼在內(nèi)容分發(fā)與廣播中被廣泛使用。圖2-2LT碼編碼示意圖圖2-2描述了LT碼的編碼過程,假設(shè)某個(gè)內(nèi)容可以被分為大小相等的M個(gè)內(nèi)容塊,使用度數(shù)描述編碼包中包含的原始數(shù)據(jù)包數(shù)量,度數(shù)的值由度分布函數(shù)p(d)確定。隨機(jī)得到一個(gè)度數(shù)并選取任意度數(shù)個(gè)原始數(shù)據(jù)包進(jìn)行異或運(yùn)算即可得到編碼數(shù)據(jù)包。編碼數(shù)據(jù)包的隨機(jī)性保證了每次生成的數(shù)據(jù)包都是不一樣的。圖2-3LT碼解碼示意圖圖2-3描述了LT碼的解碼過程,假設(shè)現(xiàn)有三個(gè)編碼包,分別是由{1,2,3}、{1,2,5}和{1,5,8}的原始數(shù)據(jù)包異或得到,那么根據(jù)如圖所示的異或運(yùn)算進(jìn)行解碼可以還原出第8個(gè)原始數(shù)據(jù)包。同理,該原始數(shù)據(jù)包還可以應(yīng)用于其他原始數(shù)據(jù)包的還原,從而獲取所有的數(shù)據(jù)段。2.1.3主動(dòng)邊緣緩存緩存決策是邊緣緩存問題中最重要的研究方向,根據(jù)緩存調(diào)度是否基于用戶行為預(yù)測(cè)可以分為主動(dòng)緩存和反應(yīng)式緩存。9
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LDA模型和列表排序混合的協(xié)同過濾推薦算法[J]. 王涵,夏鴻斌. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(09)
[2]一種改進(jìn)的top-N協(xié)同過濾推薦算法[J]. 肖文強(qiáng),姚世軍,吳善明. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(01)
[3]協(xié)同過濾算法優(yōu)化在推薦系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 韓高,朱正鍵,劉思泳. 廣東通信技術(shù). 2015(02)
本文編號(hào):2989985
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究場(chǎng)景部署示意圖
第二章技術(shù)基礎(chǔ)概述圖2-1蜂窩網(wǎng)絡(luò)V2I鏈路示意圖(1)蜂窩網(wǎng)絡(luò)。蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供的單播、多播和廣播,可以用于V2I通信。一方面,單播可以實(shí)現(xiàn)車輛與基站之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,應(yīng)用于上行鏈路和下行鏈路的消息分發(fā)。而多播、廣播這種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳輸可以用于下行鏈路的信息內(nèi)容分發(fā)。圖2-1描述了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的V2I鏈路在交通報(bào)警場(chǎng)景中的應(yīng)用,車輛相撞的安全報(bào)警信息通過上行鏈路傳遞到基站中,基站上報(bào)給交通信息服務(wù)器,并將該消息通過下行鏈路多播給其余車輛。(2)DSRC。專用短程協(xié)議DSRC是應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域的通信協(xié)議[9],通常由OBU和RSU組成。DSRC以IEEE802.11p為基礎(chǔ),采用專屬無線頻率5.9GHz內(nèi)的75MHz頻譜。其既支持OBU與RSU之間的V2I通信,也支持OBU之間的V2V通信。(3)LTE-D2D。設(shè)備到設(shè)備(Device-to-Device,D2D)通信是利用通信設(shè)備臨近性的通信手段,可以直接實(shí)現(xiàn)臨近用戶設(shè)備的相互通信[10]。由于D2D與傳統(tǒng)LTE網(wǎng)絡(luò)共享無線電資源,因此在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中存在信號(hào)干擾。但是,D2D技術(shù)可以復(fù)用一部分蜂窩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備,減少了部署成本。在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,LTE-D2D技術(shù)是實(shí)現(xiàn)V2V通信的重要技術(shù)手段之一。7
第二章技術(shù)基礎(chǔ)概述文件一定數(shù)量的單位數(shù)據(jù)包,向車輛提供緩存服務(wù)。當(dāng)車輛從各個(gè)節(jié)點(diǎn)上獲取到足夠數(shù)量的該文件數(shù)據(jù)包時(shí),由于各個(gè)數(shù)據(jù)包均不相同,車輛可以重建原始文件的副本從而獲取該內(nèi)容。2002年,文獻(xiàn)[16]提出了一種數(shù)字噴泉碼思想實(shí)現(xiàn)的LT碼,該編碼在內(nèi)容分發(fā)與廣播中被廣泛使用。圖2-2LT碼編碼示意圖圖2-2描述了LT碼的編碼過程,假設(shè)某個(gè)內(nèi)容可以被分為大小相等的M個(gè)內(nèi)容塊,使用度數(shù)描述編碼包中包含的原始數(shù)據(jù)包數(shù)量,度數(shù)的值由度分布函數(shù)p(d)確定。隨機(jī)得到一個(gè)度數(shù)并選取任意度數(shù)個(gè)原始數(shù)據(jù)包進(jìn)行異或運(yùn)算即可得到編碼數(shù)據(jù)包。編碼數(shù)據(jù)包的隨機(jī)性保證了每次生成的數(shù)據(jù)包都是不一樣的。圖2-3LT碼解碼示意圖圖2-3描述了LT碼的解碼過程,假設(shè)現(xiàn)有三個(gè)編碼包,分別是由{1,2,3}、{1,2,5}和{1,5,8}的原始數(shù)據(jù)包異或得到,那么根據(jù)如圖所示的異或運(yùn)算進(jìn)行解碼可以還原出第8個(gè)原始數(shù)據(jù)包。同理,該原始數(shù)據(jù)包還可以應(yīng)用于其他原始數(shù)據(jù)包的還原,從而獲取所有的數(shù)據(jù)段。2.1.3主動(dòng)邊緣緩存緩存決策是邊緣緩存問題中最重要的研究方向,根據(jù)緩存調(diào)度是否基于用戶行為預(yù)測(cè)可以分為主動(dòng)緩存和反應(yīng)式緩存。9
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LDA模型和列表排序混合的協(xié)同過濾推薦算法[J]. 王涵,夏鴻斌. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(09)
[2]一種改進(jìn)的top-N協(xié)同過濾推薦算法[J]. 肖文強(qiáng),姚世軍,吳善明. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(01)
[3]協(xié)同過濾算法優(yōu)化在推薦系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 韓高,朱正鍵,劉思泳. 廣東通信技術(shù). 2015(02)
本文編號(hào):2989985
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