本文關(guān)鍵詞：車載自組織網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：車載自組織網(wǎng)絡(luò)作為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分,其發(fā)展受到世界各國研究學(xué)者的高度重視。該網(wǎng)絡(luò)是一種由車輛節(jié)點(diǎn)和路邊基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)組成的、基于無線通信的移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò),其通過收集、處理和共享所有車輛信息,為用戶提供相應(yīng)服務(wù),最大限度地降低交通擁堵和事故等帶來的損失,提升通行效率。在車載自組織網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸受節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、通信環(huán)境、轉(zhuǎn)發(fā)策略等多種因素的影響。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度較高時(shí),信道競(jìng)爭(zhēng)激烈,沖突率較高;另外復(fù)雜的城市環(huán)境導(dǎo)致信道質(zhì)量差,數(shù)據(jù)鏈路不穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳輸易中斷;而且針對(duì)特殊的應(yīng)用場(chǎng)景,數(shù)據(jù)傳輸缺乏有針對(duì)性的轉(zhuǎn)發(fā)策略,數(shù)據(jù)傳輸效率低。因此本文就車載自組織網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸問題展開研究,對(duì)比了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,分析了他們的不足并提出新的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。具體研究工作如下:首先,詳細(xì)研究了現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。論文分析了當(dāng)前各種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,包括鏈路層協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和其他相關(guān)協(xié)議,對(duì)比了每個(gè)協(xié)議的應(yīng)用背景及其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),較為全面的總結(jié)了該領(lǐng)域的研究成果,為本文的協(xié)議設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。第二,提出了基于S-disjunct碼的信標(biāo)數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議。針對(duì)基于競(jìng)爭(zhēng)原則的鏈路層協(xié)議在車輛節(jié)點(diǎn)密集時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能過差,不能夠保證信標(biāo)消息的高可靠性傳輸?shù)膯栴},本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于S-disjunct碼的信標(biāo)數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議,該協(xié)議利用S-disjunct碼的特性調(diào)度節(jié)點(diǎn)接入時(shí)隙的時(shí)間,并動(dòng)態(tài)的調(diào)整通信半徑來傳輸信標(biāo)消息,以避免信道沖突。理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,此協(xié)議能夠達(dá)到95%以上的發(fā)送成功率和接收成功率,同時(shí)沖突率相對(duì)較低。第三,提出了基于傳播效用的廣告分發(fā)協(xié)議和基于節(jié)點(diǎn)綜合效用的廣告分發(fā)協(xié)議。針對(duì)當(dāng)前車載自組織網(wǎng)絡(luò)廣告分發(fā)協(xié)議無法實(shí)現(xiàn)高投遞率、高訪問率的問題,本文提出了基于傳播效用的廣告分發(fā)協(xié)議。在此協(xié)議基礎(chǔ)上,本文又進(jìn)一步考慮了車輛節(jié)點(diǎn)對(duì)商家的訪問概率,提出了基于節(jié)點(diǎn)綜合效用的廣告分發(fā)協(xié)議。仿真結(jié)果表明,基于傳播效用的廣告分發(fā)協(xié)議在投遞率和有效率上優(yōu)于當(dāng)前的廣告分發(fā)協(xié)議,而且基于節(jié)點(diǎn)綜合效用的廣告分發(fā)協(xié)議能夠統(tǒng)籌考慮廣告的投遞效率與車輛的訪問概率,實(shí)現(xiàn)全局效用的最優(yōu)化。第四,提出了基于鏈路狀態(tài)的文件發(fā)送序列調(diào)度算法。在多種數(shù)據(jù)類型共存的車載自組織網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,針對(duì)大體積多媒體文件傳輸成功率低的問題,本文提出了節(jié)點(diǎn)內(nèi)文件發(fā)送序列的調(diào)度問題,并證明了此問題為NP完全問題;之后,提出了基于傳輸耗時(shí)的分布式調(diào)度算法和基于鏈路持續(xù)時(shí)間的分布式調(diào)度算法來調(diào)度文件發(fā)送序列,以提高網(wǎng)絡(luò)性能;從仿真結(jié)果來看,以上兩種調(diào)度算法相比于當(dāng)前業(yè)界通用的先到先發(fā)送策略更能提高網(wǎng)絡(luò)性能。
【關(guān)鍵詞】：車載自組織網(wǎng)絡(luò) S-disjunct碼 信標(biāo)分發(fā)協(xié)議 節(jié)點(diǎn)效用 廣告分發(fā)協(xié)議 文件發(fā)送序列調(diào)度算法
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U495;TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 緒論15-29
• 1.1 研究背景和意義15-17
• 1.2 車載自組織網(wǎng)絡(luò)概述17-24
• 1.2.1 車載自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)18-20
• 1.2.2 車載自組織網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用20-21
• 1.2.3 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)21-24
• 1.3 本文主要工作貢獻(xiàn)24-26
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排26-29
• 第2章 車載自組織網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)分析29-45
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)30-31
• 2.2 數(shù)據(jù)鏈路層相關(guān)協(xié)議31-36
• 2.2.1 IEEE 802.11p鏈路層協(xié)議31-34
• 2.2.2 基于競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的鏈路層協(xié)議34-35
• 2.2.3 基于調(diào)度機(jī)制的鏈路層協(xié)議35-36
• 2.3 網(wǎng)絡(luò)層相關(guān)協(xié)議36-41
• 2.3.1 單播路由協(xié)議36-39
• 2.3.2 廣播路由協(xié)議39-40
• 2.3.3 多播路由協(xié)議40-41
• 2.4 其他數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議41-42
• 2.5 現(xiàn)有研究存在的問題42-45
• 第3章 基于S-DISJUNCT碼的信標(biāo)數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議45-69
• 3.1 引言45-48
• 3.2 S-disjunct碼介紹48-49
• 3.3 系統(tǒng)模型與基本思想49-51
• 3.3.1 系統(tǒng)模型49-50
• 3.3.2 算法主要思想50-51
• 3.4 協(xié)議細(xì)節(jié)51-56
• 3.4.1 碼字分配算法51-53
• 3.4.2 時(shí)隙選擇算法53-55
• 3.4.3 通信半徑控制算法55-56
• 3.5 性能分析與實(shí)驗(yàn)仿真56-66
• 3.5.1 性能分析56-60
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)仿真60-66
• 3.6 本章小結(jié)66-69
• 第4章 基于節(jié)點(diǎn)效用的廣告數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議69-89
• 4.1 引言69-71
• 4.2 車輛節(jié)點(diǎn)移動(dòng)特性分析71-75
• 4.2.1 數(shù)據(jù)集描述72-73
• 4.2.2 數(shù)據(jù)集統(tǒng)計(jì)結(jié)果73-75
• 4.3 基于傳播效用的廣告分發(fā)協(xié)議75-78
• 4.3.1 背景環(huán)境75-76
• 4.3.2 傳播效用概念76
• 4.3.3 基于傳播效用的廣告分發(fā)協(xié)議76-78
• 4.4 基于節(jié)點(diǎn)綜合效用的廣告分發(fā)協(xié)議78-82
• 4.4.1 訪問效用79-80
• 4.4.2 基于綜合效用的廣告分發(fā)協(xié)議80-82
• 4.5 性能仿真82-87
• 4.5.1 場(chǎng)景設(shè)計(jì)82-84
• 4.5.2 仿真結(jié)果84-87
• 4.6 本章小結(jié)87-89
• 第5章 基于鏈路狀態(tài)的文件發(fā)送序列調(diào)度算法89-107
• 5.1 引言89-91
• 5.2 系統(tǒng)模型91-93
• 5.2.1 算法主要思想91-92
• 5.2.2 問題形式化描述92-93
• 5.3 算法復(fù)雜性證明93-95
• 5.4 基于傳輸耗時(shí)和基于鏈路持續(xù)時(shí)間的分布式調(diào)度算法95-99
• 5.4.1 基于傳輸耗時(shí)的分布式調(diào)度算法95-96
• 5.4.2 基于鏈路持續(xù)時(shí)間的分布式調(diào)度算法96-97
• 5.4.3 算法細(xì)節(jié)說明97-99
• 5.5 性能仿真99-104
• 5.5.1 仿真環(huán)境的搭建99-100
• 5.5.2 仿真結(jié)果100-104
• 5.6 本章小結(jié)104-107
• 第6章 結(jié)論107-111
• 6.1 本文工作總結(jié)107-108
• 6.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)108-109
• 6.3 課題研究展望109-111
• 參考文獻(xiàn)111-121
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單121-123
• 致謝123-124

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