隨著智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transport System,ITS）的發(fā)展,車聯(lián)網(wǎng)（Vehicular Network,VNET）作為物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的典型應(yīng)用,上到城市建設(shè)發(fā)展,下到人們的出行效率,都發(fā)揮著越來越重要的作用。而由于車輛的高速機(jī)動(dòng)性,傳統(tǒng)的移動(dòng)計(jì)算面臨著高效、快速的資源調(diào)度和功率分配等挑戰(zhàn)。同時(shí),實(shí)現(xiàn)車輛之間的接入網(wǎng)服務(wù)是在車輛附近提供通信服務(wù)的重要方法之一。因此,盡可能接近的通信部署,研究車聯(lián)網(wǎng)新的體系結(jié)構(gòu),對未來智能交通系統(tǒng)的發(fā)展非常重要。而連通性作為車聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)基礎(chǔ)而重要的指標(biāo),對于車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、拓?fù)淇刂埔约坝脩趔w驗(yàn)都具有非常重要的意義。近年來,國內(nèi)外專家學(xué)者們提出了很多關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)連通性的方法,且獲得了不錯(cuò)的效果。但由于交通環(huán)境的復(fù)雜性,制約車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的特性有復(fù)雜的無線傳輸環(huán)境、潛在的大規(guī)模特性、高動(dòng)態(tài)特性、分區(qū)網(wǎng)絡(luò)特性和網(wǎng)絡(luò)安全隱私等挑戰(zhàn)。因此,本文在跟蹤國內(nèi)外最新研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,圍繞車聯(lián)網(wǎng)的性能指標(biāo),著力于從協(xié)作通信和機(jī)器學(xué)習(xí)兩個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究。首先提出了無蜂窩的基于移動(dòng)接入點(diǎn)的協(xié)作通信車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu),然后提出基于機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測的... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

VANET中的主要研究主題表1.2所示

基于機(jī)器學(xué)習(xí)聯(lián)合協(xié)作通信的車聯(lián)網(wǎng)性能研究41為K/。也即采用三種不同的移動(dòng)接入點(diǎn)選擇方案，得到的覆蓋范圍的數(shù)學(xué)期望是相同的。但三種移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法，產(chǎn)生的相鄰移動(dòng)接入點(diǎn)的距離的方差不同，獨(dú)立隨機(jī)選取算法、基于序列的選取算法和基于距離的選取算法等到的相鄰移動(dòng)接入點(diǎn)的距離的方差分別為K2/2、K/2和2/2。當(dāng)K2時(shí)，獨(dú)立隨機(jī)選取算法得到的相鄰移動(dòng)接入點(diǎn)的距離的方差最大，而基于距離的選取算法得到的相鄰移動(dòng)接入點(diǎn)的距離的方差最校也就是說，獨(dú)立隨機(jī)選取算法決定的移動(dòng)接入點(diǎn)覆蓋范圍的變化最大，而基于距離的選取算法決定的移動(dòng)接入點(diǎn)覆蓋范圍的變化最校比較場景12m,100.0K==中三種不同方案的協(xié)作移動(dòng)接入點(diǎn)的覆蓋范圍分布情況，圖3.4的曲線()RRRfr，()NRNfr和()DRDfr，是分別按照三種移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法得到的移動(dòng)接入點(diǎn)覆蓋范圍的概率密度函數(shù)。從圖中可以看出獨(dú)立隨機(jī)選擇算法得到的移動(dòng)接入點(diǎn)覆蓋范圍具有最大的變動(dòng)范圍，而基于距離的移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法得到的移動(dòng)接入點(diǎn)覆蓋范圍具有最小的變動(dòng)范圍�；诖�，可以預(yù)期，基于距離的移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法可以得到更好的空間覆蓋效果。圖3.4不同移動(dòng)接入點(diǎn)選擇方案下覆蓋范圍分布3.5.2移動(dòng)接入點(diǎn)的負(fù)載及影響本小節(jié)考慮三種移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法下的負(fù)載情況。在本章的基于移動(dòng)接入點(diǎn)的協(xié)作通信車聯(lián)網(wǎng)中，每一個(gè)移動(dòng)接入點(diǎn)均與前方和后方相鄰的移動(dòng)接入點(diǎn)，構(gòu)成兩對協(xié)作的移動(dòng)接入點(diǎn)對，分別服務(wù)分布于其覆蓋范圍內(nèi)的兩組車輛用戶。為討論方便，將每一組車輛用戶分別歸于這一組車輛用戶前方的移動(dòng)接入點(diǎn)。該組車輛，連同接入點(diǎn)自身的合計(jì)數(shù)目，就是其服務(wù)的用戶負(fù)載數(shù)。設(shè)兩個(gè)相鄰移動(dòng)接入點(diǎn)之間的距離為R。設(shè)定兩個(gè)移動(dòng)接入點(diǎn)之間的車輛，以及這

載數(shù)目的概率分布，可由下式求得，()()()()()()()()0//11expdexpd1!1!DDKDDDDnnRDDRDKPKrfrNrrKrfnnnr==+（3.14）其中，n1。即可得到基于距離的選取算法下，負(fù)載的分布律為，()()()()()()()()()()1101//expdexpd1!1!exp121!DDRDnKDDDKnRDDnDPrKrfrKrnnKnrfKrnNKn++===（3.15）可得到負(fù)載的數(shù)學(xué)期望為[]DEr=K，方差為[]21/2DDr=K。圖3.5不同移動(dòng)接入點(diǎn)選擇方案下負(fù)載分布比較場景12m,100.0K==中，不同方案的協(xié)作移動(dòng)接入點(diǎn)的負(fù)載分布律情況。圖3.5的柱狀圖中，RP表示按照隨機(jī)移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法，得到的移動(dòng)接入點(diǎn)負(fù)載的概率密度函數(shù)。DP表示按照基于距離的移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法，得到的移動(dòng)接入點(diǎn)負(fù)載的概率密度函數(shù)。由于基于序列的移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法中，移動(dòng)接入點(diǎn)的負(fù)載是固定值K，其方差為0，故圖3.5中未包含基于序列的移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法的移動(dòng)接入點(diǎn)負(fù)載的柱狀圖。按照圖3.5結(jié)果分析可見，獨(dú)立隨機(jī)選擇算法得到的移動(dòng)接入點(diǎn)覆蓋范圍，具有最大的變動(dòng)范圍。而基于距離的移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法，得到的移動(dòng)接入點(diǎn)覆蓋范圍具有顯著較小的變化程度。同時(shí)基于序列的移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法的負(fù)載始終保持不變。顯然，基于序列的移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法可以得到最好的負(fù)載均衡。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)協(xié)作通信移動(dòng)接入點(diǎn)選擇算法[J]. 王麗君,顏佳,韓濤,鄧德祥.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
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博士論文
[1]異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中聯(lián)合無線資源管理技術(shù)研究[D]. 凌毓?jié)?武漢大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3123878