發(fā)布時(shí)間：2018-05-20 20:04

  本文選題：認(rèn)知無線電 + 車載自組織網(wǎng)絡(luò)��； 參考：《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》2017年11期

【摘要】：通過將認(rèn)知無線電(cognitive radio,CR)技術(shù)應(yīng)用到車載自組織網(wǎng)絡(luò)(vehicular ad hoc networks,VANETs)(也稱車聯(lián)網(wǎng))中,認(rèn)知無線車載自組織網(wǎng)絡(luò)(CR-VANETs)可以緩解頻譜資源稀缺問題,有效提高車對(duì)車通信的頻譜資源利用率.由于車輛的高速移動(dòng)性以及認(rèn)知無線電頻譜資源的動(dòng)態(tài)特性,使得傳統(tǒng)的認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)或車載自組織網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議無法直接應(yīng)用到CR-VANETs中.目前,針對(duì)CR-VANETs的路由研究相對(duì)較少,如何最大效率地利用有限的頻譜資源,同時(shí)降低跳數(shù)過多帶來的頻譜資源浪費(fèi),仍然是一個(gè)有待解決的問題.為此,提出了一種CR-VANETs中聯(lián)合路由調(diào)度方案,結(jié)合了有限頻譜資源調(diào)度研究與最小化路由跳數(shù)的優(yōu)化目標(biāo).首先,建立了CR-VANETs中的網(wǎng)絡(luò)模型和基于車對(duì)車通信的頻譜感知模型,預(yù)測車輛間有效接觸時(shí)間和頻譜可用概率.其次,通過這些參數(shù)定義出通信鏈路消耗,并由此得出權(quán)衡鏈路質(zhì)量的權(quán)重因子.通過分析優(yōu)化目標(biāo),將其轉(zhuǎn)化為有限頻譜資源約束下的最小化路由跳數(shù)問題,并證明該問題為NP難問題.然后,針對(duì)這個(gè)聯(lián)合路由調(diào)度問題提出一種混合啟發(fā)式算法,結(jié)合了粒子群優(yōu)化算法的快速收斂性和遺傳算法的種群多樣性,對(duì)有限頻譜資源進(jìn)行調(diào)度,同時(shí)優(yōu)化路由跳數(shù).最后仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與現(xiàn)有的CR-VANETs路由研究比較,有著更優(yōu)的路由跳數(shù)并使其保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值.
[Abstract]:By applying cognitive radio (CR) technology to vehicle-borne ad hoc networks (VANETs), cognitive wireless vehicle-borne ad hoc networks (CR-VANETs) can alleviate the scarcity of spectrum resources and improve the efficiency of vehicle-to-vehicle communication. Due to the high-speed mobility of vehicles and the dynamic characteristics of cognitive radio spectrum resources, the routing protocols in traditional cognitive radio networks or vehicle-mounted ad hoc networks can not be directly applied to CR-VANETs. At present, there are few researches on CR-VANETs routing. How to make the most efficient use of limited spectrum resources and reduce the waste of spectrum resources caused by excessive hops is still a problem to be solved. In this paper, a joint routing scheduling scheme in CR-VANETs is proposed, which combines the research of finite spectrum resource scheduling and the optimization goal of minimizing the number of routing hops. Firstly, the network model in CR-VANETs and the spectrum sensing model based on vehicle-to-vehicle communication are established to predict the effective contact time and spectrum availability between vehicles. Secondly, the communication link consumption is defined by these parameters, and the weight factor to weigh the link quality is obtained. By analyzing the optimization objective, it is transformed into the minimized routing hops problem under the constraint of finite spectrum resources, and it is proved that the problem is NP-hard. Then, a hybrid heuristic algorithm is proposed for the joint routing scheduling problem. Combining the fast convergence of particle swarm optimization algorithm and the diversity of genetic algorithm, the finite spectrum resources are scheduled and the number of routing hops is optimized. Finally, the simulation results show that compared with the existing CR-VANETs routing research, it has better routing hops and keeps it at a relatively stable value.
【作者單位】： 武漢大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院;武漢理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61772386) 廣東省省級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015B010131007)~~
【分類號(hào)】：TN925

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本文編號(hào)：1916040