發(fā)布時間：2018-03-11 08:22

  本文選題：車載容遲網(wǎng)絡(luò)　切入點：路由　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：短距離通信、智能交通技術(shù)的快速發(fā)展以及用戶對移動車載服務(wù)(主動安全和用戶娛樂)的需求,使得車載容遲網(wǎng)絡(luò)(Vehicle Delay Tolerant Network,VDTN)作為一種新興的技術(shù)日益受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視。VDTN與連通性較強的車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)不同,VDTN下的車輛節(jié)點采用機會式通信,其連接具有間歇性。上述特性給移動車載環(huán)境下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)帶來了更大的挑戰(zhàn),現(xiàn)有的VANET環(huán)境下存儲—轉(zhuǎn)發(fā)的路由模式已經(jīng)不再適用于VDTN環(huán)境。考慮到城市環(huán)境中用戶對車載服務(wù)的需求更加強烈,本文選擇研究城市環(huán)境下的VDTN服務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)問題,即結(jié)合城市環(huán)境的特點設(shè)計穩(wěn)定可靠的VDTN路由協(xié)議。鑒于此,提出一種基于連通感知的城市VDTN路由協(xié)議,協(xié)議通過基于網(wǎng)絡(luò)連通性的方向性選擇確定數(shù)據(jù)的分發(fā)方向,之后運用基于節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)能力的下一跳選擇方法選取中間節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。本文的主要研究內(nèi)容可概括為以下幾點:(1)對車載容遲網(wǎng)絡(luò)的通信體系、特點及其應(yīng)用進行了闡述,并著重研究車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的路由算法,總結(jié)了各類算法的路由原理及其優(yōu)缺點;(2)通過對車載網(wǎng)絡(luò)中車流理論的研究,建立一種道路網(wǎng)絡(luò)連通性分析模型,以此設(shè)計基于網(wǎng)絡(luò)連通性的路由方向的選擇方法,并運用城市交通仿真平臺(Simulation of Urban Mobility,SUMO)對網(wǎng)絡(luò)連通性及其車流模型進行實驗驗證并分析,挖掘道路網(wǎng)絡(luò)連通性對數(shù)據(jù)傳輸效率的影響;(3)構(gòu)建基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的流量預(yù)測模型,并結(jié)合節(jié)點有效連接時間的估計值評估節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)能力,以此設(shè)計基于轉(zhuǎn)發(fā)能力的路由節(jié)點的選擇方法,并運用WiBro網(wǎng)絡(luò)的真實流量數(shù)據(jù)集驗證基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的流量預(yù)測模型的預(yù)測效果;(4)針對消息轉(zhuǎn)發(fā)失敗的現(xiàn)象,設(shè)計一種基于自適應(yīng)重傳次數(shù)估計的數(shù)據(jù)重傳算法,從而使得數(shù)據(jù)傳輸效率進一步得到保障。本文在隨機網(wǎng)絡(luò)仿真器(Opportunistic Network Environment,ONE)上實現(xiàn)了所提路由算法,與同類算法相比,該算法能夠極大地提高車載容遲網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的消息成功投遞率,并降低了數(shù)據(jù)的傳輸時延和通信開銷,保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆�(wěn)定性。添加數(shù)據(jù)重傳機制之后,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)更加高效可靠的傳輸。
[Abstract]:Short distance communication, the rapid development of intelligent transportation technology and users' demand for mobile vehicle service (active security and user entertainment), As a new technology, Vehicle Delay Tolerant Network (VDTN) has been paid more and more attention by academia and industry. VDTN is different from Vehicular Ad Hoc Network (VANET), which has strong connectivity, and uses opportunistic communication. The connection is intermittent. These features pose a greater challenge to data forwarding in mobile vehicle environments. The existing routing mode of storing and forwarding in VANET environment is no longer suitable for VDTN environment. Considering the demand of users for on-board service in urban environment is more intense, this paper chooses to study the problem of VDTN service data forwarding in urban environment. According to the characteristics of urban environment, a stable and reliable VDTN routing protocol is designed. In view of this, a connection-aware urban VDTN routing protocol is proposed, which determines the direction of data distribution through the directional selection based on network connectivity. Then the next hop selection method based on node forwarding ability is used to select the middle node for data forwarding. The main research contents of this paper can be summarized as follows: 1) the communication system, characteristics and applications of vehicle delay tolerant network are described. The routing algorithm in vehicle network environment is studied emphatically, and the routing principle and its advantages and disadvantages of all kinds of algorithms are summarized. Based on the research of vehicle flow theory in vehicle network, a road network connectivity analysis model is established. Based on this, the routing direction selection method based on network connectivity is designed, and the simulation of Urban mobility model is used to verify and analyze the network connectivity and traffic flow model. The influence of road network connectivity on data transmission efficiency is explored. (3) the traffic prediction model based on wavelet neural network is constructed, and the forwarding ability of nodes is evaluated with the estimation of node effective connection time. Based on this, the routing node selection method based on forwarding ability is designed, and the real traffic data set of WiBro network is used to verify the prediction effect of traffic prediction model based on wavelet neural network. This paper designs a data retransmission algorithm based on adaptive retransmission number estimation, which further guarantees the efficiency of data transmission. In this paper, the proposed routing algorithm is implemented on the random network simulator, which is compared with similar algorithms. The algorithm can greatly improve the message delivery rate in the vehicle delay tolerant network environment, reduce the data transmission delay and communication overhead, and ensure the stability of data transmission. More efficient and reliable data transmission is realized.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U495;TN915.0

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