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原文传递车载网络中的安全信息广播与拥塞控制研究

论文题名：	车载网络中的安全信息广播与拥塞控制研究
关键词：	车载网络;安全性;安全信息广播;拥塞控制;车载通信
摘要：	近年来,世界经济与汽车工业迅速发展,汽车在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色。但与此同时,带来的次生问题却不容小视,道路上频繁的交通事故、城市中越发严重的拥堵现状,给社会经济、人民生命财产安全都带来了巨大的损失,已成为世界各国都不可逃避的现实问题。为了解决交通的安全性问题,加之无线通信技术发展,基于移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)研究的车载自组织网络(Vehicular Ad Hoe Network,VANET)应运而生。车载自组织网络是通过车与车、车与路边单元的相互通信来构成无线通信网络,用于传递辅助驾驶或事故避免等实时信息,同时提供车载娱乐、实时导航等服务,使交通运输网络更加安全、高效。　　虽然移动自组织网络在很多方面的研究比较成熟,但是由于车载网自身具备的网络更易受到窃听、网络拓扑变化迅速、无线信道的状况不稳定、信道易发生拥塞的特点,决定了车载网研究的侧重点与移动自组网不同。　　本文在系统总结目前车载自组织网络的特点与国内外研究现状的基础上,针对车载网的特点,重点考虑如何确保车载通信的安全性,如何适应网络拓扑的快速变化,如何改善信道的拥塞状况。本文介绍了车载通信中安全信息广播及拥塞控制机制的研究意义和研究现状,并在此基础上分别从安全信息广播、拥塞控制方面进行分析,针对性地提出了各自有效算法。　　第一,在安全信息广播方面,针对车载网络易受非法节点窃听的问题,分析了认证撤销列表分发存在的问题,提出了移动辅助认证撤销列表分发机制MCRLD,并根据不同应用提出了从VP与PAVP(all Aols visiting problem)与PAVP(part Aols visiting problem)算法,仿真结果显示了算法的可行性,提高了车辆接收CRL的比例,降低了车辆接收CRL所需延时,从而提高了实时剔除非法及无效用户的效果,使得安全信息的广播性能得到改善。　　第二,在拥塞控制方面,从功率控制角度进行信道拥塞控制,分别针对车载网络拓扑变化快及无线信道不稳定的特点,提出了最速下降功率控制算法(SDPC)和基于信道忙时的功率控制算法(PCCBT)。　　 SDPC算法是利用了最速下降原理的特点,SDPC算法能够降低计算迭代次数,提高算法收敛速度,能够快速实现计算的收敛,使得算法能够适应车载网络拓扑快速变化的特点。从而能有效地进行信道拥塞控制,有利于提高车辆行驶的安全性。　　 PCCBT算法是针对实际车载网络无线信道状况不稳定,易受多种因素(如路边建筑的阻碍、无线电波干扰等)影响而提出的,该算法的实现过程是通过监测网络信道繁忙时间来评估网络拥塞状况,进而调节发送功率,仿真结果显示PCCBT算法能够有效提高数据包接收的能力,进而能够提高传输的可靠性,增强车辆行驶的安全性。　　最后本文总结了所提算法在车载交通安全上的积极作用,同时也提出了理论和实践上进一步研究的方向。
作者：	张宇
专业：	控制理论与控制工程
导师：	孙优贤;陈积明;徐伟强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文