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高速公路场景中的车联网协助下载方法研究

薛平  
【摘要】:互联网的普及,使得人们对网络的依赖日益加深,人们希望能够随时随地连接网络,即使是在行驶的汽车里。车联网技术的发展使汽车用户在汽车运行过程中获取网络服务成为现实。然而,目前车联网发展仍处于起步阶段,相关技术及基础设施建设还不成熟,公路两旁稀疏的AP/RSU分布及有限的通信覆盖范围很难满足用户在车联网环境下对网络的需求。本文针对上述问题,以在现有的车联网网络设施条件的基础上提高用户网络服务质量为研究目的,对现有车联网网络模型及典型的协助下载方案进行了深入研究,设计了一种基于目标车组的车联网协助下载策略(VsCoDS),并分析了车联网无线通信技术的发展趋势,提出了一种适用于IEEE802.11p/WAVE协议标准的多信道协助下载方案(CSCoDS). VsCoDS利用同向车辆之间相对速度小、连接质量好的特点,综合考虑了车辆相对速度及多跳网络对TCP传输性能的影响,以此确定选车策略与目标车组成车组,同时选择一组合适的对向车辆携带用户所需数据为其提供协助下载。该方法通过分析现有协助下载方案中存在的问题,利用同向车组有效延长对向协助车与目标车的通信时间,可减少对向车辆的协助次数,从而简化选车策略,并可适应不同的车流密度。CSCoDS针对IEEE802.11p/WAVE协议,对多接口多信道协助下载的网络通信模型进行研究分析,考虑了模型中车辆节点快速移动造成的信道衰落问题,并充分利用该模型的特点,根据信道状态的变化来确定协助车辆为目标车辆提供协助下载。最后,通过仿真实验进行验证。仿真结果表明,本文所提出的VsCoDS与CSCoDS协助下载方案,分别在单信道与多信道网络通信模型中,能够有效降低盲区通信时延,提高下载吞吐量。


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