车用网络拓扑控制算法分析

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE（电子科技大学图标）论文题目车用网络拓扑控制算法研究专业学位类别工程硕士学号201122010539作者姓名袁银霞指导教师李龙江副教授分类号密级注1UDC学位论文车用网络拓扑控制算法研究袁银霞指导教师李龙江副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论

2、文日期2014.04.08论文答辩日期2014.05.23学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONTOPOLOGYCONTROLALGORITHMFORVANETSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YinxiaYuanAdvisor:Associa

3、teProfessorLongjiangLiSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者

4、完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要车用网络是智能交通系统技术的典型技术，现在车用网络的拓扑控制已越来越受关注。车用网络具有的最鲜明的特点是车用网络中的节点高速移动，拓扑变化迅速，网络中的逻辑拓扑复杂冗余。良好的通信拓扑

5、能够提高网络中的路由的效率、减少车用网络中的通信拥堵、通信冲突。目前已经存在的车用网络的拓扑控制算法的大体思想，都是基于分簇的思想，考虑到车用网络的移动性，分簇控制算法中的拓扑生成和拓扑维护需要频繁发生，效率不高。所以如何设计拓扑控制算法，为车用网络中的路由提供稳定的拓扑，是车用网络中亟待解决的问题。首先，本文针对车用网络典型场景，在研究了生物群集系统和车用网络相似性的基础上，提出了基于Vicsek模型的VANETs动态预测模型。以VANETs动态预测模型为基础，提出了一种拓扑预测方法，能预测车用网络的拓扑，我

6、们用网络仿真工具NS3对拓扑预测算法进行了仿真，仿真结果表明，该预测方法具有很好的可行性。其次，根据VANETs动态预测模型，得到了车用网络的节点骨干可靠度，创造性地将节点骨干可靠度因素、节点的速度因素、相对目的地因素和节点距离路旁系统的远近因素相结合，提出了节点可靠度评价模型。针对车用网络中的车与车近距离的通信场景，综合运用拓扑预测方法和节点可靠度评价模型，提出了车间局部通信拓扑控算法，对该算法的端到端的时延和投包率进行了仿真，结果表明，该算法能够很好适应车用网络的动态性，提高了车间局部通信的效率。最后，本文

7、针对车用在线通信中的车辆通过路旁系统从网络中下载音乐的典型应用场景，将路旁系统考虑进了拓扑控制算法中，提出了解决车辆向路旁系统发送下载音乐的请求信息的上行过程中的拓扑控制方法，以及路旁系统下载到音乐后向目标车辆传送信息的下行过程中的拓扑控制算法。车用在线通信的拓扑控制算法综合考虑了路旁系统、节点的速度因素、节点骨干可靠度、节点相对目的地因素、节点距离路旁系统的远近因素。通过对拓扑控制算法仿真，仿真结果表明，随着车辆数目的增加，拓扑控制算法在端到端的时延和投包率方面性能都比较好。综上述，本文设计的拓扑控制算法能够

8、很好适应车用网络的动态性的特点，算法性能比较好，改善了车用网络的拓扑控制。关键词：车用网络，拓扑控制，动态预测，节点可靠度，拓扑预测IABSTRACTABSTRACTVANETsistypicaltechnologyoftheIntelligentTransportationSystem(ITS).Nowadays,VANETstopologycontrolhasbeenpaidmor