【摘要】：車輛自組織網(wǎng)絡(luò)是一種專用于汽車通信領(lǐng)域的移動自組織網(wǎng)絡(luò),近年來由于交通問題、環(huán)境污染問題等受到極大的關(guān)注。車輛自組織網(wǎng)絡(luò)由安裝有車載單元(Onboard Unit, OBU)的車輛和部署在路邊的路側(cè)單元(Roadside Unit, RSU)組成,可以為來往車輛提供安全性應(yīng)用及功能性應(yīng)用。本論文針對車輛自組織網(wǎng)絡(luò)路側(cè)單元部署中的能效問題展開研究,對郊外高速公路場景下路邊中繼單元(Relay Point, RP)部署的能量效率和信息傳遞時延進(jìn)行了深入分析。首先,論文簡要介紹了車輛自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)特征和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用以及車輛自組織網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀和研究方向,并對車輛自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性問題進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上,提出了一種新的路側(cè)單元部署模型,在郊外高速公路場景下的兩個相鄰RSU之間均勻部署一些簡單、低成本的RP單元,作為車輛與車輛(vehicle-to-vehicle, V2V)通信的中繼節(jié)點,以提高網(wǎng)絡(luò)的連通性。然后,論文針對所提出的RP單元均勻部署模型,研究了RP單元的能量效率問題,通過對車輛分簇情況和各個子路段連通情況的分析,建立了一個數(shù)學(xué)分析模型,用于分析RP單元的能量效率,并通過仿真實驗結(jié)果驗證了所建立的能效分析模型的準(zhǔn)確性。同時得出在車輛的通信半徑一定的情況下,網(wǎng)絡(luò)的能量效率隨著車輛到達(dá)率的增大而增大；在車輛到達(dá)率一定的情況,網(wǎng)絡(luò)的能量效率隨著車輛節(jié)點的通信半徑增大而增大等基本結(jié)論。最后,論文針對提出的RP單元均勻部署模型,研究了兩個RSU之間的信息傳遞時延問題,并建立了一個數(shù)學(xué)模型來分析此傳遞時延。在建立數(shù)學(xué)模型時,首先通過對道路中車輛的分簇情況和信息傳遞過程中經(jīng)歷的兩種不同信息傳遞過程的分析,分別求解得到車輛行駛過程中分簇前端車輛的移動速度和分簇尾端車輛節(jié)點的移動速度的平均值,再結(jié)合車輛節(jié)點連通性的分析,得到信息在兩個過程中所消耗的傳遞時延。然后,考慮在一個較長路段中引入RP單元后的分簇情況以及信息傳遞的過程,求解得到信息傳遞過程中的總傳遞時延。通過仿真實驗結(jié)果驗證了所建立的延時分析模型的準(zhǔn)確性。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;U495
【圖文】：

引入能夠很大程度緩解車載網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆指钐匦�。在車輛自組織網(wǎng)絡(luò)中，通信方式一般逡逑可Ｗ分為車輛與車輛直接通信（Ｖｅｈｉｃｌｅ化Ｖｅｈｉｃｌｅ邋Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｖ２Ｖ）和車輛與路側(cè)單逡逑兀間通信（Ｖｅｈｉｃｌｅｄ民ｏａｄ邋Ｓｉｄｅ邋Ｕｎｉｔ邋Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｖ２Ｒ）這兩種通信模式巧，如圖１．２逡逑所示。逡逑？、、豐．’１域。＾逡逑交ｆ邐＼邋‘格堿逡逑}B＾邋－豐單灥逡逑圖１．２車輛自組織通信方式示意圖逡逑鑒于目前移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，各種移動高性能智能終端的出現(xiàn)使得人們對于逡逑車輛自組織網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識從Ｗ往單純的道路交通系統(tǒng)的應(yīng)用巧展到了高速互聯(lián)網(wǎng)連接、逡逑高清視頻通信、汽車自動駕駛等方面。在２０１４年的ＣＥＳ國際電子科技展上，智能汽車逡逑成為了熱點，寶馬、奧迪等公司提出了通過長期演進(jìn)（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖａｌｕａｔｉｏｎ，ＬＴＥ）技術(shù)逡逑解決方案作為車輛自組織網(wǎng)絡(luò)通信的聯(lián)網(wǎng)方案，此方案通過目前城市中廣泛部署的逡逑１＾６網(wǎng)絡(luò)，車輛可＾隨時隨地連接上高速的移動互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，并且可（＾像控制電腦一逡逑樣控制道路中行駛的汽車。通過車內(nèi)的智能電腦，用戶可［＾下載汽車廠商和開源社區(qū)提逡逑供的各種應(yīng)用，可隨時查看天氣信息，最新路況，實時新聞播報，欣賞音樂，甚至逡逑在線收看氋清視頻

傳統(tǒng)的移動自組織網(wǎng)絡(luò)并不需要固定的基礎(chǔ)設(shè)施用于通信和傳輸信息，車輛自組逡逑織網(wǎng)絡(luò)在某種程度上也采用了這種自組織通信方式。根掘不同的網(wǎng)絡(luò)狙織模式，車輛逡逑自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大致可Ｗ分為Ｈ種類型【８］，如圖２．１所示：逡逑１．

邐巧）柏憂）ｃ邐似邋Ｈ＾ｓｒｉｄ逡逑圖２．邋１車輛自組織網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逡逑在上述Ｈ種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，蜂窩或者無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有傳統(tǒng)的架構(gòu)優(yōu)勢與技術(shù)積逡逑累。但是，由于車輛節(jié)點的移動速度快，需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量一般相對較大，對于基站和逡逑ＷＬＡＮ節(jié)點的吞吐量要求高，負(fù)載大。就目前的ＬＴＥ技術(shù)而言，還難Ｗ實現(xiàn)這種單純逡逑的蜂窩／無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)在車輛自姐織網(wǎng)絡(luò)中實際工程應(yīng)用。對于單純的自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)逡逑構(gòu)，由于車輛的移動速度快、網(wǎng)絡(luò)拓樸變化快等原因?qū)е戮W(wǎng)絡(luò)鏈路不穩(wěn)定，在車輛較為逡逑稀疏的場景下無法提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接，從而導(dǎo)致信息傳輸不通暢、通信時延過大等問逡逑題，因此目前還不適合構(gòu)建可應(yīng)用的車輛自組織網(wǎng)絡(luò)。而混合型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則結(jié)合了這逡逑兩者的優(yōu)點，具有較高的可擴展性和魯棒性，獲得了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注和研巧，成為逡逑目前車輛自組織網(wǎng)絡(luò)所采用的主要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。逡逑２．２．２網(wǎng)絡(luò)特征逡逑車輛自組織網(wǎng)絡(luò)中的車輛節(jié)點不但作為通信網(wǎng)絡(luò)中的客戶端節(jié)點

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