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原文传递车载自组织网络连通性及路侧单元部署建模与分析

论文题名：	车载自组织网络连通性及路侧单元部署建模与分析
关键词：	车载自组织网络;路侧单元;信息传递延时;网络连通性
摘要：	车载自组织网络作为智能交通系统的重要组成部分，源于传统的移动自组织网络，是一种专门为车辆间通信而设计的无线自组织网络，目前正受到工业界和学术界越来越高度的重视。车载自组织网络具有高度动态特性和分割特性，这些特性限制了网络中数据发布的实时性和有效性。网络连通性是衡量车载自组织网络动态特性和分割特性的一个关键指标，本论文针对车载自组织网络的连通性问题展开了研究，分别对不同高速公路场景下的网络连通性问题进行了建模和分析。论文的主要工作和创新之处包括以下四个方面: 　　首先，论文研究了部署路侧单元高速公路场景下的信息传递延时问题，建立了一个理论分析模型来分析和计算事件信息的传递延时。在理论分析模型建立的过程中，假设相邻部署的路侧单元之间不连通，事件信息随机发生在相邻的路侧单元之间，路侧单元通过行驶的车辆节点收集事件信息，并综合考虑车辆节点速度、车辆节点密度、事件信息发生的概率以及相邻路侧单元的部署间距等因素。通过仿真实验结果，验证了理论分析模型的准确性和有效性。对于时限要求严格的应用，当给定信息传递延时要求时，本项工作建立的理论分析模型可以用来估计相邻路侧单元之间允许的最大部署距离，为同样场景下合理部署路侧单元提供理论参考依据。　　其次，论文研究了存在单出/入口高速公路场景下的网络连通性问题，通过建立理论分析模型来分析和计算网络的连通概率。在理论分析模型的分析和推导过程中，根据出/入口的位置分布对可能出现的多种情况下的网络连通概率进行了详细分析，综合考虑车辆节点到达率、车辆节点速度、车辆节点通信半径以及车辆节点由第一个道路区间驶入第二个道路区间的通行概率等因素，得出了各种情况发生的概率表达式以及各种情况下的网络连通概率表达式，并使用计算机进行了仿真实验，仿真实验结果验证了所建立的理论分析模型的准确性和有效性。本项工作所建立的理论分析模型可以用于分析同样场景下各种参数对网络连通概率的影响，并为分析存在出/入口的高速公路场景下的其它性能提供参考依据。　　然后，论文研究了单出/入口处部署路侧单元高速公路场景下的网络连通性问题，通过建立理论分析模型来分析和计算网络的连通概率。在理论分析模型的建立和推导过程中，根据出/入口位置的分布对各种情况下对应的网络连通概率分别进行了详细地分析，综合考虑车辆节点到达率、车辆节点速度、车辆节点通信半径以及车辆节点由第一个道路区间继续行驶驶入第二个道路区间的通行概率等因素，并使用计算机进行了仿真实验，仿真实验结果验证了所建立的理论分析模型的准确性和有效性。此外，根据建立的理论分析模型，将单出/入口处部署路侧单元场景下的网络连通性结果与单出/入口处未部署路侧单元场景下的网络连通性结果进行了比较，通过比较可以验证如下结论:在出/入口处部署路侧单元可以有效提高网络连通概率。本项工作所建立的理论分析模型可以用于分析同样场景下各种参数对网络连通概率的影响，并为各种不同道路场景下确定路侧单元的部署位置提供了参考依据。　　最后，论文研究了存在单出/入口且部署了多个路侧单元的高速公路场景下的网络连通性问题，通过建立理论分析模型来分析和计算网络的连通概率。在理论分析模型的分析和推导过程中，将整个高速公路道路区间划分成多个子区间，假设每个子区间的两端均部署有路侧单元，对每个子区间分别进行连通性分析，尤其是针对存在出/入口的子区间上的车辆节点连通情况进行详细分析，推导出每个子区间的连通概率表达式和整个网络的连通概率表达式。通过仿真实验结果验证了推导出的理论分析模型的准确性和有效性。根据建立的理论分析模型，将存在单出/入口且部署多个路侧单元的高速公路场景下的网络连通性结果与存在单出/入口但未部署路侧单元的高速公路场景下的网络连通性结果进行了比较，验证了如下结论:在存在单出/入口的高速公路上部署多个路侧单元能提高网络的连通概率。在实际应用中相同的场景下，本项工作所建立的理论分析模型可以用于分析同样场景下各种参数对网络连通概率的影响，当给定网络连通概率要求时，该理论分析模型能为不同的道路场景下确定路侧单元的部署数目提供参考依据。
作者：	王玉
专业：	信息与通信工程；通信与信息系统
导师：	郑军
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文