VANET中基于亲密度和合作下载的流量卸载研究

摘要

传统的蜂窝网络无法满足人们对视频，大文件和娱乐的需求。为了解决这些问题，通过车辆与车辆及基础设施(Vehicles-to-Everything，V2X)合作下载是实现良好的驾驶体验和流量卸载的典型解决方案。合作下载可以更好地实现能源效率，低排放和资源共享。使用合作车辆下载文件的智能交通系统(Intelligent Transport Systems，ITS)正在引起越来越多的关注，未来的商业潜力是无法估量的，实现了双赢局面。 低功率无线通信和微电子技术的进步对交通系统产生了巨大影响，路边单元(Road-Side-Unit，RSU)的普遍部署有望随时随地为车载用户提供直通互联网从而卸载了昂贵的蜂窝网流量。然而，因为车辆的高速移动性和车辆用户之间的高争用性，从RSU下载数据分组并不总是可靠的。构建合作下载的关键挑战之一是需要一种通信算法，实现间歇连接和实时计算的多媒体服务。 本文的主要研究内容包括在RSU内，车辆采用一种基于分簇的道路划分下载机制。在车辆下载完成后，采用一种车车通信路由算法，使用簇内和簇外车辆完成对整个文件的合作下载。该算法由相遇时间间隔定义的活跃值，相对速度，相对连接时间组成的亲密度来决定合作车辆的优先级顺序，帮助请求车辆选择最合适的中继车辆。本文主要研究目标是:使车辆根据自身情况选择最合适的合作车辆高效率的完成整个文件的下载，减少时间延迟，卸载流量。 本文使用ONE仿真平台，并介绍了四种对比算法:EBRR、MMCD、CORE和EBR。使用这几个算法与本研究提出的OBCDI进行对比实验。对这三个指标:传输成功率、平均传输时延以及网络负荷量分别进行性能对比仿真。通过改变RSU发布文件间隔、文件截止时间及车辆储存空间大小获得关于传输成功率，传输时延和网络负荷量的仿真结果。经过实验分析，在仿真参数相同时，OBCDI算法的文件传输可靠性较高，网络负荷量较低，达到了传输成功率与网络负荷量平衡的目标。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1课题背景与意义

1．1．1课题研究背景

1．1．2课题研究意义

1．2车辆合作下载的挑战

1．3课题研究内容

1．4论文结构安排

第2章VANET中的流量卸载及关键技术

2．1 VANET中的流量卸载框架

2．1．1VANET的介绍

2．1．2基于合作下载的流量卸载

2．2场景模型

2．2．1城市交通模型

2．2．2高速公路和偏远地区模型

2．3合作下载的通信算法及关键技术

2．3．1通信技术

2．3．2合作下载中的计算技术

2．3．3激励机制

2．4本章小结

第3章基于亲密度和合作下载的流量卸载算法

3．1基于合作车辆下载的流量卸载问题分析

3．2 OBCDI策略的提出

3．2．1系统模型的建立

3．2．2亲密度与合作车辆的选择

3．2．3合作车辆的排序

3．3文件传输与缓存控制

3．3．1车辆间文件的传输

3．3．2缓存管理与控制

3．4本章小结

第4章仿真结果与性能分析

4．1 ONE仿真平台介绍

4．1．1工作流程简介

4．1．2 ONE的消息转发过程

4．2 ONE的配置与地图处理

4．3算法的实现

4．3．1 ONE平台上OBCDI算法的实现

4．3．2参数与指标设定

4．3．3对比算法简介

4．4实验分析

4．4．1文件发布间隔对相关指标的影响

4．4．2车辆存储空间对相关指标的影响

4．4．3文件截止时间对相关指标的影响

4．5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢