本文關(guān)鍵詞：車輛自組織網(wǎng)絡路側(cè)單元高能效調(diào)度機制研究

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【摘要】：車載自組織網(wǎng)絡是一種專用于汽車通信領(lǐng)域的移動自組織網(wǎng)絡,近年來由于交通安全、環(huán)境污染等問題受到了工業(yè)界和學術(shù)界的極大關(guān)注。車載自組織網(wǎng)絡由安裝有車載單元(On Board Unit, OBU)的車輛和部署在路邊的路側(cè)單元(Road Side Unit, RSU)組成,能夠為來往車輛提供安全服務和多媒體服務。本論文針對車載自組織網(wǎng)絡中路側(cè)單元的節(jié)能問題展開研究,考慮了三個不同的道路場景,提出了相應的路側(cè)單元調(diào)度方案,以提高路側(cè)單元的能量效率。首先,針對普通道路場景下的延時可容忍業(yè)務,論文提出了一種基于最佳位置的調(diào)度(Best Position based Scheduling Mechanism, BPSM)機制。該機制根據(jù)車輛與路側(cè)單元的距離關(guān)系選擇最佳的時間點進行通信,以降低路側(cè)單元通信的能量消耗。仿真結(jié)果顯示,所提出的BPSM調(diào)度機制能有效地節(jié)約路側(cè)單元能量,提高路側(cè)單元的能量效率。同時,考慮到有限能源的路側(cè)單元在負載過大時會出現(xiàn)能量耗盡而關(guān)閉的情況,論文提出了一種階梯概率調(diào)度(Step Probability Scheduler, SPS)機制。該機制通過均衡路側(cè)單元的剩余能量,以延長路側(cè)單元系統(tǒng)的工作時間。仿真結(jié)果表明,SPS調(diào)度機制對均衡路側(cè)單元的剩余能量有一定的作用。然后,針對偏遠地區(qū)場景,論文提出了一種簡單但高效的基于開關(guān)(ON/OFF)調(diào)度的路側(cè)單元節(jié)能算法。采用該算法,當路側(cè)單元未收到任務請求時,會自主地工作在ON和OFF狀態(tài)；當路側(cè)單元接收到任務請求時,會延長一個ON狀態(tài)的時間。為了評估該算法的性能,論文建立了一個數(shù)學分析模型來計算路側(cè)單元的請求接收概率和能量效率。仿真結(jié)果顯示,所建立的數(shù)學分析模型基本準確,可以用于分析所提出的路側(cè)單元開關(guān)調(diào)度算法的性能。同時,所提出的開關(guān)調(diào)度算法能夠有效地提高路側(cè)單元的能量效率。最后,針對城市地區(qū)場景,論文提出了一種最小負載路側(cè)單元關(guān)閉優(yōu)先(Least Load Off First, LLOF)調(diào)度算法。該算法以犧牲車輛平均服務延時為代價來提高路側(cè)單元的能量效率,通過評估關(guān)閉某一路側(cè)單元之后對系統(tǒng)性能的影響來判斷是否關(guān)閉這路側(cè)單元。由于路側(cè)單元負載的不同,低負載的路側(cè)單元對系統(tǒng)的影響更低,所以該算法從負載最低的路側(cè)單元開始判斷,直至判斷完所有的路側(cè)單元,最后給出路側(cè)單元的調(diào)度結(jié)果。仿真結(jié)果顯示,LLOF調(diào)度算法能夠有效提高路側(cè)單元系統(tǒng)的能量效率。
【關(guān)鍵詞】：車載自組織網(wǎng)絡 路側(cè)單元 能量效率
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;U495
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 縮略詞9-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 研究背景和意義10-12
• 1.1.1 研究背景10-12
• 1.1.2 研究意義12
• 1.2 車載自組織網(wǎng)絡簡介12-19
• 1.2.1 車載自組織網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與特點13-14
• 1.2.2 車載自組織網(wǎng)絡的應用前景14-16
• 1.2.3 車載自組織網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.4 車載自組織網(wǎng)絡發(fā)展的主要問題17-19
• 1.3 論文的主要工作19-20
• 1.4 論文的章節(jié)安排20-22
• 第二章 路側(cè)單元的節(jié)能調(diào)度機制22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 系統(tǒng)模型及問題描述22-25
• 2.2.1 單個路側(cè)單元的節(jié)能22-24
• 2.2.2 多個路側(cè)單元的能量均衡24-25
• 2.3 路側(cè)單元調(diào)度機制25-29
• 2.3.1 單個路側(cè)單元基于最佳位置的調(diào)度機制25-29
• 2.3.2 階梯概率調(diào)度機制29
• 2.4 性能仿真29-32
• 2.4.1 仿真設定30
• 2.4.2 仿真結(jié)果30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第三章 基于開關(guān)調(diào)度的路側(cè)單元節(jié)能算法34-46
• 3.1 引言34
• 3.2 系統(tǒng)模型34-35
• 3.3 基于開關(guān)調(diào)度的路側(cè)單元節(jié)能算法35-42
• 3.3.1 算法描述35-36
• 3.3.2 性能分析36-42
• 3.4 性能仿真42-44
• 3.4.1 仿真設定42
• 3.4.2 仿真結(jié)果42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第四章 最小負載路側(cè)單元關(guān)閉優(yōu)先算法46-62
• 4.1 引言46
• 4.2 系統(tǒng)模型及問題描述46-48
• 4.2.1 系統(tǒng)模型46-47
• 4.2.2 問題描述47-48
• 4.3 路側(cè)單元調(diào)度算法48-59
• 4.3.1 車輛的服務延時48-56
• 4.3.2 路側(cè)單元性能分析56-57
• 4.3.3 算法描述57-59
• 4.4 性能仿真59-61
• 4.4.1 仿真設定59
• 4.4.2 仿真結(jié)果59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 致謝64-66
• 參考文獻66-68
• 攻讀碩士學位期間的研究成果68

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本文編號：695192