本文關(guān)鍵詞： 車聯(lián)網(wǎng) 可靠路由 Q學(xué)習(xí) 多跳分簇　出處：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展以及道路上車輛數(shù)目的不斷增多,人們對安全出行提出了更高的要求。智能交通系統(tǒng)(ITS)作為構(gòu)建智慧化城市的重要拼圖,是近年來研究的熱門話題。車載自組網(wǎng)(VANET)作為智能交通系統(tǒng)的主要通信技術(shù),其有著網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁,通信鏈路不可靠以及車輛節(jié)點分布不均勻的特點。這些特性使得設(shè)計可靠性高,時延較低的路由算法成為一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。有效的路由算法不僅能夠保證節(jié)點之間可靠的通信,更重要的是其決定了應(yīng)用部署的靈活性。因此,研究可靠的路由算法對實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)有著重要的意義。本文首先就車聯(lián)網(wǎng)中路由相關(guān)技術(shù)展開討論,通過詳細(xì)研究車聯(lián)網(wǎng)中的通信架構(gòu)以及路由算法原理,對車聯(lián)網(wǎng)中影響路由性能的因素做了總結(jié),并對車聯(lián)網(wǎng)中路由設(shè)計方法做了詳細(xì)的討論,為下文設(shè)計路由算法做了充分準(zhǔn)備工作。其次,通過詳細(xì)的研究車輛運(yùn)動與鏈路之間的關(guān)系,建立了節(jié)點間鏈路維持時間模型,并在此基礎(chǔ)上證明了節(jié)點間的鏈路維持時間服從于對數(shù)正態(tài)分布,給出了鏈路可靠性計算方法。Q學(xué)習(xí)算法作為一種非監(jiān)督型的智能算法,通過多次迭代能夠找出源節(jié)點到目的節(jié)點的最短路徑,本文通過修改原始Q學(xué)習(xí)算法,將其應(yīng)用在路由算法設(shè)計中,設(shè)計了一種可靠的自適應(yīng)路由算法RSAR。其利用分布式的方式將學(xué)習(xí)任務(wù)分散在每一個車輛節(jié)點中,節(jié)點通過周期性的與鄰居節(jié)點交換信息來達(dá)到動態(tài)調(diào)整路由路徑的功能,有效的解決了VANET中由于拓?fù)渥兓瘞淼穆窂讲豢煽康膯栴},極大的提高了路由算法的性能,并利用NS2網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境對RSAR算法的性能做了評估。最后,考慮到分簇算法作為一種分層架構(gòu),能夠有效的提高路由算法的性能。但是,現(xiàn)有的分簇算法僅僅將車輛的相關(guān)移動性作為選擇簇頭的依據(jù),而且并沒有考慮所成簇中節(jié)點間鏈路的可靠性。簇頭節(jié)點速度的輕微變化對簇結(jié)構(gòu)影響很大,使得所成簇的穩(wěn)定性以及可靠性很差。為了能夠有效的解決這些問題,本文提出了一種基于多跳的反應(yīng)式成簇機(jī)制PMC算法。在簇的形成過程中,提出了一種優(yōu)先權(quán)車輛跟隨策略,去保證所成簇的可靠性和穩(wěn)定性,簇頭作為簇中最穩(wěn)定的節(jié)點被動的生成。在簇的維護(hù)階段,通過將相鄰簇頭節(jié)點進(jìn)行融合,提出了新的簇合并機(jī)制去進(jìn)一步提高所成簇的穩(wěn)定性以及擴(kuò)展性。最后,在NS2仿真環(huán)境下對PMC算法的性能進(jìn)行驗證,并通過實驗與其他相關(guān)算法進(jìn)行了對比。
[Abstract]:With the continuous development of communication technology and the increasing number of vehicles on the road, people put forward higher requirements for safe travel. The Intelligent Transportation system (ITS) is an important puzzle to build intelligent cities. Vehicle Ad Hoc Network (VANET), as the main communication technology of Intelligent Transportation system, has frequent network topology changes. The characteristics of unreliable communication links and uneven distribution of vehicle nodes make the design reliable. Low delay routing algorithm has become a challenging task. Effective routing algorithm can not only ensure reliable communication between nodes, but also determine the flexibility of application deployment. It is very important to study the reliable routing algorithm for the realization of intelligent transportation system. Firstly, this paper discusses the related technologies in the vehicle networking, and through the detailed study of the communication architecture and routing algorithm principle in the vehicle networking. This paper summarizes the factors that affect the routing performance in the vehicle networking, and discusses the routing design method in the vehicle networking in detail, which makes sufficient preparation for the following design of routing algorithm. Secondly. Based on the detailed study of the relationship between the vehicle motion and the link, a link maintenance time model between nodes is established, and it is proved that the link maintenance time between nodes follows the logarithmic normal distribution. As an unsupervised intelligent algorithm, the link reliability calculation method .Q learning algorithm can find the shortest path from the source node to the destination node through multiple iterations. In this paper, the original Q-learning algorithm is modified. In this paper, a reliable adaptive routing algorithm RSAR is designed, which distributes the learning tasks in every vehicle node in a distributed way. Nodes exchange information periodically with neighbors to achieve the function of dynamically adjusting routing path, which effectively solves the problem of unreliable path caused by topology change in VANET. Greatly improve the performance of the routing algorithm, and use the NS2 network simulation environment to evaluate the performance of the RSAR algorithm. Finally, considering the clustering algorithm as a hierarchical architecture. It can effectively improve the performance of the routing algorithm. However, the existing clustering algorithms only take the vehicle mobility as the basis for the selection of cluster heads. Moreover, the reliability of the link between the nodes in the cluster is not considered. The slight change of the cluster head speed has a great influence on the cluster structure. The stability and reliability of the clusters are poor. In order to solve these problems effectively, a reactive clustering mechanism PMC algorithm based on multi-hop is proposed in this paper. A priority vehicle following strategy is proposed to ensure the reliability and stability of the cluster. The cluster head is the most stable node in the cluster to generate passively. In the maintenance phase of the cluster, the adjacent cluster head nodes are fused. A new cluster merging mechanism is proposed to further improve the stability and scalability of the clusters. Finally, the performance of the PMC algorithm is verified in the NS2 simulation environment. And through the experiment and other related algorithms are compared.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U495;TN929.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黨群,曲榮欣,黨誠;一種確定路由策略沖突級別的方法[J];計算機(jī)工程;2004年21期

2 趙會群,蔣亞軍,孫晶,李正熙,高遠(yuǎn);路由聯(lián)盟建模與震蕩檢測[J];小型微型計算機(jī)系統(tǒng);2005年09期

3 曲榮欣;張春宏;高遠(yuǎn);;基于安全配置準(zhǔn)則的路由策略沖突級別的確定[J];計算機(jī)工程;2006年11期

4 徐昕;顧云麗;;自私路由及其解決方法[J];科技資訊;2008年29期

5 曹煦暉;;混合式P2P的路由搜索算法[J];集美大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年03期

6 唐明董;張國清;楊景;張國強(qiáng);;互聯(lián)網(wǎng)可擴(kuò)展路由[J];軟件學(xué)報;2010年10期

7 楊鋒;;路由策略與策略路由分析及實例一則[J];中國教育網(wǎng)絡(luò);2007年11期

8 陳弘,劉彥,高軍,楊宇航;路由仲裁技術(shù)在交換網(wǎng)絡(luò)中心建設(shè)中的研究和應(yīng)用[J];計算機(jī)工程;2000年02期

9 趙玉震;骨干出口路由策略及節(jié)點增容方案探討[J];電信建設(shè);2003年06期

10 趙會群,孫晶,王國仁,高遠(yuǎn);路由網(wǎng)絡(luò)代數(shù)[J];計算機(jī)學(xué)報;2004年07期

相關(guān)會議論文 前10條

1 趙會群;孫晶;高遠(yuǎn);;一種基于路由網(wǎng)絡(luò)代數(shù)的路由振蕩檢測算法[A];第十屆全國容錯計算學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

2 嚴(yán)鋼;周濤;傅忠謙;汪秉宏;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的有效路由(英文)[A];第二屆全國復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2005年

3 李玉劍;楊涵新;汪秉宏;;信息處理延時情況下通訊網(wǎng)絡(luò)中路由策略研究[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

4 郭成安;李建華;李明偉;;自適應(yīng)分布式路由算法研究的新進(jìn)展[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

5 周萬春;吳博;;一種優(yōu)化的分層式移動IPv6路由策略的分析與研究[A];2007年全國開放式分布與并行計算機(jī)學(xué)術(shù)會議論文集(上冊)[C];2007年

6 孟濤;杜文建;侯志勝;;遼寧省聯(lián)通169網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)扁平化的路由策略研究與應(yīng)用[A];中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集（中）[C];2009年

7 張雪松;胡九川;鄭崇友;鐘章隊;;基于可能性分布的資源質(zhì)量路由[A];第12屆全國模糊系統(tǒng)與模糊數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

8 劉晶晶;;煤炭企業(yè)網(wǎng)絡(luò)多出口路由平臺的規(guī)劃與實施[A];煤礦安全、高效、潔凈開采——機(jī)電一體化新技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

9 姚諦;胡慧俐;朱培棟;;基于加同態(tài)加密機(jī)制的互聯(lián)網(wǎng)路由異常檢測[A];全國網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會論文集（上冊）[C];2007年

10 趙會群;孫晶;高遠(yuǎn);;路由“活鎖”檢測方法[A];全國第13屆計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)（CAD/CG）學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

相關(guān)重要報紙文章 前8條

1 云;全面控制Internet路由[N];中國計算機(jī)報;2001年

2 ;線速交換 安全路由[N];中國計算機(jī)報;2003年

3 ;智能路由控制改進(jìn)BGP[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2002年

4 瀟瀟;會診中山大學(xué)[N];中國電腦教育報;2003年

5 林海;IP地址需雙管齊下加速申請[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2006年

6 廣州金融高等�？茖W(xué)校 陳華其;以太網(wǎng)直接接入CERNet[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2001年

7 王;面向電信級核心[N];中國計算機(jī)報;2001年

8 ;清華比威推出路由器新品[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 付志鵬;結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)抖動的應(yīng)對策略研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

2 趙丹;基于邏輯集中控制的網(wǎng)絡(luò)路由關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

3 趙陽明;數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中路由與資源分配問題研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 孫海峰;VANETs路由算法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

5 于灝;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳輸及資源限制下負(fù)載能力提升問題研究[D];東北大學(xué);2013年

6 王小娟;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的虛擬路由通信安全問題研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

7 陳良鋒;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位及路由策略的研究與應(yīng)用[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

8 苗笛;智慧協(xié)同標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)可靠路由關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

9 蘇申;Internet域間路由建模與分析研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

10 鐘曉雄;面向多跳認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化的路由與傳輸協(xié)議研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 谷志群;WSNs中基于網(wǎng)絡(luò)資源利用效率的層次型路由算法研究[D];河北工程大學(xué);2015年

2 徐金卯;可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中元能力組合及服務(wù)路由策略研究[D];鄭州大學(xué);2015年

3 王宇飛;3D NoC容錯路由算法的研究[D];曲阜師范大學(xué);2015年

4 李長鋒;基于能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇路由算法研究[D];華中師范大學(xué);2015年

5 王麗珍;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中地理位置路由算法研究[D];蘇州大學(xué);2015年

6 張群;基于WirelessHART的低功耗可靠路由算法和調(diào)度[D];山東大學(xué);2015年

7 張珊珊;面向緊急情況下DTN網(wǎng)絡(luò)的移動模型和路由算法的研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

8 鄒劍芬;贛東北地區(qū)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的研究與設(shè)計[D];華北電力大學(xué);2015年

9 覃廣榮;基于節(jié)點位置偏好地點DTN路由算法研究[D];廣西大學(xué);2015年

10 劉斌;基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實時路由研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號：1467883