详情

原文传递车载自组织网络分簇及网关选择算法研究

论文题名：	车载自组织网络分簇及网关选择算法研究
关键词：	车载自组织网络;分簇算法;网关选择;无线衰落信道;链路稳定性;自适应
摘要：	现代科技突飞猛进，人们生活水平不断提高，汽车日益普及，一直以来，交通拥挤、交通堵塞、交通事故等问题层出不穷，不仅严重影响人们出行效率，人们的生命财产安全也受到了极大威胁。交通问题已经成为现代社会亟待解决的全球性重大公共安全问题。随着移动通信以及嵌入式计算技术的不断发展，基于现实环境、社会经济和应用的角度考虑，VANET作为智能交通系统中的一项高新技术，已经成为现代交通和通信的重要支撑平台。通过实时的采集和交换交通信息，可以有效地告知出行者道路交通情况并实时进行协调和调度，从而减少交通拥堵和安全隐患，确保出行安全畅通。车载自组织网络和3G/4G网络以及基础通信设施互联后，能够提供车载通信和娱乐上网。如果所有车辆都向基站直接通信，将会不堪负重甚至出现“瓶颈”，为此本文通过网络分簇选择最优化移动网关来解决这个问题。　　本文首先介绍了车载自组织网络的产生背景和应用前景，进而引出了车载自组织网络的发展状况和目前研究现状。接着对车载自组织网络进行了比较全面的论述，从网络架构到各层通信协议，从特点特征到主要应用，然后详细分析了所面临的技术要求和研究难点。面对复杂而新颖的车载自组织网络通信需求和性能要求，鉴于网络分级能够大大提高无线自组网的性能和适用性，进而介绍了无线自组织网络中分簇的优势以及相关的概念和理论。通过对经典的分簇算法进行分析和比较，从中总结出各种算法的适用场景和优缺点，对本文的研究思路和方向提供了有用参考和提示。随后本文综合考虑车载自组织网络的自身特性，结合网关选择的方法，提出一个基于权重的多参数VANET自适应分簇及网关选择算法。　　本文重点分析了VANET网络中比较重要的影响因素，在传输层和应用层技术比较成熟和完善的条件下，由于真实通信环境中存在信道衰落效应，信道的随机性严重影响着通信链路的稳定性，因此信道质量是影响网络通信中信息准确性的关键因素;无线通信中存在着不可避免的通信时延，这对VANET发布紧急通知和危险预警等时效性强的应用来说至关重要;VANET中车辆的移动性与传统自组织网络相比有显著区别，车辆移动性不仅对网络传输质量以及通信开销产生较大影响，并且也是交通部门进行交通规划和管控的直接参考依据。因此，本文中将信道质量、通信时延、移动性作为选择网关和分簇的依据，通过加权机制，使之形成有效的分簇及网关选择算法核心。　　本文运用加权机制进行多参数的拟合和处理，通过多种不同场景的仿真和加权因子设置，利用MATLAB仿真软件进行反复实验，并对数据和结果进行细致分析，最终证明本文所提出的方法能够很好地适应VANET的不同场景和应用需求，达到网关自适应选择的目标。
作者：	陈柯蕾
专业：	微电子学与固体电子学
导师：	陈立家
授予学位：	硕士
授予学位单位：	河南大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文