基于中間件的C-V2X車(chē)載單元消息分發(fā)機(jī)制研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-08-11 10:28
隨著C-V2X(Cellular-Vehicle-to-Everything)車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究,C-V2X車(chē)載單元成為了車(chē)輛與其他設(shè)備或系統(tǒng)的主要通信設(shè)備。為了適應(yīng)不同設(shè)備或系統(tǒng)對(duì)消息的不同要求,需要對(duì)車(chē)載單元的消息分發(fā)機(jī)制進(jìn)行研究設(shè)計(jì),以提高車(chē)載單元消息的分發(fā)效率和通信的可靠性。本文研究符合C-V2X通信環(huán)境要求的異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)、中間件等關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)研究了車(chē)載系統(tǒng)的消息分發(fā)管理機(jī)制,設(shè)計(jì)了一種基于發(fā)布/訂閱的并行化中間件軟件架構(gòu)。論文主要工作如下:1.C-V2X車(chē)載單元消息中間件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種適應(yīng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信、支持并行化中間件架構(gòu),基于發(fā)布/訂閱模型,并設(shè)計(jì)了線(xiàn)程池管理器對(duì)線(xiàn)程進(jìn)行了有效分配和管理,為車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供良好的支持接口,增強(qiáng)了系統(tǒng)的并發(fā)通信能力,從而保障上層應(yīng)用和底層通信模塊間數(shù)據(jù)高效、可靠和有序的傳遞。2.C-V2X車(chē)載單元消息分發(fā)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)周期性消息分發(fā)容易造成嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載問(wèn)題,本文提出了基于模糊邏輯的自適應(yīng)消息周期方法,并對(duì)消息優(yōu)先級(jí)進(jìn)行劃分,使用基于優(yōu)先級(jí)的消息調(diào)度策略,優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)高優(yōu)先級(jí)的消息,從而提高消息分發(fā)效率。3.在研發(fā)C-V2X車(chē)載...
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 V2X車(chē)聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 嵌入式中間件的研究現(xiàn)狀
1.2.3 面向車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的V2X消息研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作
1.4 論文組織架構(gòu)
第2章 OBU系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 OBU網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析
2.2 OBU消息通信特征與需求分析
2.2.1 OBU消息特征與性能要求分析
2.2.2 OBU中間件需求分析
2.3 OBU系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 人機(jī)交互層
2.3.2 中間件層
2.3.3 Linux系統(tǒng)層
2.3.4 硬件設(shè)備層
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于并行化的消息中間件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 中間件組件總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)
3.1.1 組件總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)
3.1.2 組件總線(xiàn)的組件表設(shè)計(jì)
3.2 消息代理實(shí)現(xiàn)
3.2.1 消息格式設(shè)計(jì)
3.2.2 發(fā)布/訂閱實(shí)現(xiàn)
3.3 異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)現(xiàn)
3.3.1 消息格式轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)
3.3.2 消息事件監(jiān)聽(tīng)實(shí)現(xiàn)
3.3.3 通信接口選擇實(shí)現(xiàn)
3.4 中間件并行化實(shí)現(xiàn)
3.4.1 Open MP并行實(shí)現(xiàn)
3.4.2 線(xiàn)程池實(shí)現(xiàn)
3.4.3 POSIX多線(xiàn)程管理器的實(shí)現(xiàn)
3.5 本章小結(jié)
第4章 消息分發(fā)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)
4.1 基于模糊邏輯的自適應(yīng)消息周期方法
4.1.1 模糊邏輯理論
4.1.2 通信場(chǎng)景及問(wèn)題分析
4.1.3 自適應(yīng)消息周期實(shí)現(xiàn)
4.2 基于優(yōu)先級(jí)的消息調(diào)度策略
4.2.1 消息優(yōu)先級(jí)劃分
4.2.2 優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略
4.3 基于優(yōu)先級(jí)和自適應(yīng)周期的消息分發(fā)數(shù)據(jù)流
4.3.1 消息接收數(shù)據(jù)流
4.3.2 消息發(fā)送數(shù)據(jù)流
4.4 典型OBU安全應(yīng)用設(shè)計(jì)
4.4.1 前向/后向碰撞預(yù)警應(yīng)用設(shè)計(jì)
4.4.2 道路危險(xiǎn)狀況應(yīng)用設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第5章 測(cè)試與驗(yàn)證
5.1 測(cè)試環(huán)境
5.1.1 軟硬件環(huán)境介紹
5.1.2 仿真環(huán)境介紹
5.1.3 仿真環(huán)境搭建
5.2 中間件功能測(cè)試與性能分析
5.2.1 中間件功能測(cè)試
5.2.2 中間件性能分析
5.3 消息分發(fā)功能測(cè)試與性能分析
5.3.1 消息分發(fā)功能測(cè)試
5.3.2 消息分發(fā)關(guān)鍵技術(shù)性能分析
5.3.3 消息分發(fā)綜合性能分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]C-V2X蜂窩車(chē)聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)分析與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 魏垚,王慶揚(yáng). 移動(dòng)通信. 2018(10)
[2]基于模糊軟集的三Ⅰ推理方法的性質(zhì)[J]. 薛彬彬,秦克云. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(05)
[3]LTE-V2X車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用[J]. 陳山枝,胡金玲,時(shí)巖,趙麗. 電信科學(xué). 2018(04)
[4]基于模糊重心法的航海實(shí)習(xí)船安全評(píng)價(jià)[J]. 劉立國(guó). 船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師. 2018(02)
[5]雙輸入-單輸出CRI模糊推理方法的還原性[J]. 董曉梅. 模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué). 2017(06)
[6]車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及演進(jìn)方案研究[J]. 邱佳慧,陳祎,劉珊,劉琪. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2017(08)
[7]基于小波和模糊邏輯理論的交通事件檢測(cè)[J]. 魏赟,楊夢(mèng)靈. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2017(07)
[8]基于OpenDDS的中間件實(shí)時(shí)通信機(jī)制擴(kuò)展設(shè)計(jì)[J]. 馮劍塵,柳中華. 艦船電子工程. 2017(02)
[9]以數(shù)據(jù)為中心的分布式系統(tǒng)自適應(yīng)集成方法[J]. 曹建平,于輝,周秀芝. 軟件導(dǎo)刊. 2016(11)
[10]車(chē)載終端車(chē)聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 蔣建春,王開(kāi)龍,景艷梅. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(07)
本文編號(hào):3674491
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 V2X車(chē)聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 嵌入式中間件的研究現(xiàn)狀
1.2.3 面向車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的V2X消息研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作
1.4 論文組織架構(gòu)
第2章 OBU系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 OBU網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析
2.2 OBU消息通信特征與需求分析
2.2.1 OBU消息特征與性能要求分析
2.2.2 OBU中間件需求分析
2.3 OBU系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 人機(jī)交互層
2.3.2 中間件層
2.3.3 Linux系統(tǒng)層
2.3.4 硬件設(shè)備層
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于并行化的消息中間件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 中間件組件總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)
3.1.1 組件總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)
3.1.2 組件總線(xiàn)的組件表設(shè)計(jì)
3.2 消息代理實(shí)現(xiàn)
3.2.1 消息格式設(shè)計(jì)
3.2.2 發(fā)布/訂閱實(shí)現(xiàn)
3.3 異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)現(xiàn)
3.3.1 消息格式轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)
3.3.2 消息事件監(jiān)聽(tīng)實(shí)現(xiàn)
3.3.3 通信接口選擇實(shí)現(xiàn)
3.4 中間件并行化實(shí)現(xiàn)
3.4.1 Open MP并行實(shí)現(xiàn)
3.4.2 線(xiàn)程池實(shí)現(xiàn)
3.4.3 POSIX多線(xiàn)程管理器的實(shí)現(xiàn)
3.5 本章小結(jié)
第4章 消息分發(fā)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)
4.1 基于模糊邏輯的自適應(yīng)消息周期方法
4.1.1 模糊邏輯理論
4.1.2 通信場(chǎng)景及問(wèn)題分析
4.1.3 自適應(yīng)消息周期實(shí)現(xiàn)
4.2 基于優(yōu)先級(jí)的消息調(diào)度策略
4.2.1 消息優(yōu)先級(jí)劃分
4.2.2 優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略
4.3 基于優(yōu)先級(jí)和自適應(yīng)周期的消息分發(fā)數(shù)據(jù)流
4.3.1 消息接收數(shù)據(jù)流
4.3.2 消息發(fā)送數(shù)據(jù)流
4.4 典型OBU安全應(yīng)用設(shè)計(jì)
4.4.1 前向/后向碰撞預(yù)警應(yīng)用設(shè)計(jì)
4.4.2 道路危險(xiǎn)狀況應(yīng)用設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第5章 測(cè)試與驗(yàn)證
5.1 測(cè)試環(huán)境
5.1.1 軟硬件環(huán)境介紹
5.1.2 仿真環(huán)境介紹
5.1.3 仿真環(huán)境搭建
5.2 中間件功能測(cè)試與性能分析
5.2.1 中間件功能測(cè)試
5.2.2 中間件性能分析
5.3 消息分發(fā)功能測(cè)試與性能分析
5.3.1 消息分發(fā)功能測(cè)試
5.3.2 消息分發(fā)關(guān)鍵技術(shù)性能分析
5.3.3 消息分發(fā)綜合性能分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]C-V2X蜂窩車(chē)聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)分析與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 魏垚,王慶揚(yáng). 移動(dòng)通信. 2018(10)
[2]基于模糊軟集的三Ⅰ推理方法的性質(zhì)[J]. 薛彬彬,秦克云. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(05)
[3]LTE-V2X車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用[J]. 陳山枝,胡金玲,時(shí)巖,趙麗. 電信科學(xué). 2018(04)
[4]基于模糊重心法的航海實(shí)習(xí)船安全評(píng)價(jià)[J]. 劉立國(guó). 船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師. 2018(02)
[5]雙輸入-單輸出CRI模糊推理方法的還原性[J]. 董曉梅. 模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué). 2017(06)
[6]車(chē)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及演進(jìn)方案研究[J]. 邱佳慧,陳祎,劉珊,劉琪. 郵電設(shè)計(jì)技術(shù). 2017(08)
[7]基于小波和模糊邏輯理論的交通事件檢測(cè)[J]. 魏赟,楊夢(mèng)靈. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2017(07)
[8]基于OpenDDS的中間件實(shí)時(shí)通信機(jī)制擴(kuò)展設(shè)計(jì)[J]. 馮劍塵,柳中華. 艦船電子工程. 2017(02)
[9]以數(shù)據(jù)為中心的分布式系統(tǒng)自適應(yīng)集成方法[J]. 曹建平,于輝,周秀芝. 軟件導(dǎo)刊. 2016(11)
[10]車(chē)載終端車(chē)聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 蔣建春,王開(kāi)龍,景艷梅. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(07)
本文編號(hào):3674491
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