车联网移动云通信网络系统的设计与关键技术研究

摘要

车联网具有典型的物联网体系架构，是物联网技术在智能交通领域的具体应用。建立高效的“人—车—路”车联网信息协同通信平台，可达到改善交通安全、减轻交通拥堵、减少空气污染、增强驾驶舒适性的目的。近年来，尽管信息科技发展迅速，但一些巨大挑战仍阻碍着车联网的发展。一方面，车辆终端因其有限的资源，包括计算资源、存储资源和带宽资源，导致低效的数据处理能力，难以支持车载多媒体应用、车载社交网络和基于位置的服务。另一方面，智能交通系统包含海量数据，海量数据采集和实时分析对当前ITS系统提出了挑战。
　　云计算是近年来发展起来的一种新的计算形态，体现了一种全新概念的信息服务模式，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户能够按需动态获取计算能力、存储空间和信息服务。随着移动互联网的发展，移动云计算(Mobile Cloud Computing，MCC)的发展如火如荼，该技术有效克服移动终端资源受限的缺陷，使得用户可以不受移动设备局限而随时随地享用网络服务。
　　通信与计算的融合发展是未来通信业和计算业的发展方向，车联网是分布式系统，将车联网系统的资源整合统一可以为ITS系统提供强大的资源处理能力，提高资源的利用率，降低设施成本。同时，在快速移动车载环境中，通信与计算的融合克服移动终端资源受限的缺点，改善人们获取计算能力的使用体验。
　　本文将车联网、云计算和移动云计算的最新发展相结合，设计基于cloudlet（微云）的车联网移动云系统，重点研究车联网移动云系统的中心云—路侧云—车载云三级网络结构，构建车联网移动云系统的技术体系，探索基于车联网移动云的新型应用，最后研究车联网移动云的关键技术，主要包括:车联网信息发布系统技术、一种基于博弈论模型的资源管理方案、车联网移动云的VM（Virtual Machine，虚拟机）迁移模式、以及在VM迁移过程中降低服务中断率的资源预留技术。
　　本文的研究成果在建立我国自主知识产权的车联网云体系架构、促进移动云计算与智能交通交叉领域发展、提升智能交通服务水平等方面均有重要意义。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内外车联网的研究现状

1．2．2 国内外云计算技术的研究现状

1．2．3 车联网与云计算的融合是未来发展趋势

1．3 论文的主要研究内容及结构安排

第二章 车联网移动云系统相关技术概述

2．1 车联网概述

2．2 云计算与移动云计算概述

2．3 关键技术

2．3．1 虚拟化技术

2．3．2 VM动态迁移技术

2．3．3 基于微云的Code Offloading

2．4 本章小结

第三章 车联网移动云系统的网络结构和层次模型

3．1 基于微云的车联网移动云系统网络结构

3．1．1 车载云

3．1．2 路侧云

3．1．3 中心云

3．2 车联网移动云层次模型

3．3 基于移动云的车联网典型应用

3．4 本章小结

第四章 车联网移动云系统关键技术研究

4．1 车联网信息发布

4．2 云资源管理与调度

4．2．1 博弈理论模型

4．2．2 纳什均衡

4．3 车联网移动云的VM迁移及迁移场景

4．4 资源预留计划

4．5 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读学位期间的科研成果

声明

致谢