車載自組織網(wǎng)絡(luò)分簇及網(wǎng)關(guān)選擇算法研究.pdf

1、現(xiàn)代科技突飛猛進，人們生活水平不斷提高，汽車日益普及，一直以來，交通擁擠、交通堵塞、交通事故等問題層出不窮，不僅嚴重影響人們出行效率，人們的生命財產(chǎn)安全也受到了極大威脅。交通問題已經(jīng)成為現(xiàn)代社會亟待解決的全球性重大公共安全問題。隨著移動通信以及嵌入式計算技術(shù)的不斷發(fā)展，基于現(xiàn)實環(huán)境、社會經(jīng)濟和應(yīng)用的角度考慮，VANET作為智能交通系統(tǒng)中的一項高新技術(shù)，已經(jīng)成為現(xiàn)代交通和通信的重要支撐平臺。通過實時的采集和交換交通信息，可以有效地告知出行

2、者道路交通情況并實時進行協(xié)調(diào)和調(diào)度，從而減少交通擁堵和安全隱患，確保出行安全暢通。車載自組織網(wǎng)絡(luò)和3G/4G網(wǎng)絡(luò)以及基礎(chǔ)通信設(shè)施互聯(lián)后，能夠提供車載通信和娛樂上網(wǎng)。如果所有車輛都向基站直接通信，將會不堪負重甚至出現(xiàn)“瓶頸”，為此本文通過網(wǎng)絡(luò)分簇選擇最優(yōu)化移動網(wǎng)關(guān)來解決這個問題。
　　本文首先介紹了車載自組織網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生背景和應(yīng)用前景，進而引出了車載自組織網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展狀況和目前研究現(xiàn)狀。接著對車載自組織網(wǎng)絡(luò)進行了比較全面的論述，從網(wǎng)絡(luò)架

3、構(gòu)到各層通信協(xié)議，從特點特征到主要應(yīng)用，然后詳細分析了所面臨的技術(shù)要求和研究難點。面對復(fù)雜而新穎的車載自組織網(wǎng)絡(luò)通信需求和性能要求，鑒于網(wǎng)絡(luò)分級能夠大大提高無線自組網(wǎng)的性能和適用性，進而介紹了無線自組織網(wǎng)絡(luò)中分簇的優(yōu)勢以及相關(guān)的概念和理論。通過對經(jīng)典的分簇算法進行分析和比較，從中總結(jié)出各種算法的適用場景和優(yōu)缺點，對本文的研究思路和方向提供了有用參考和提示。隨后本文綜合考慮車載自組織網(wǎng)絡(luò)的自身特性，結(jié)合網(wǎng)關(guān)選擇的方法，提出一個基于權(quán)重的多

4、參數(shù)VANET自適應(yīng)分簇及網(wǎng)關(guān)選擇算法。
　　本文重點分析了VANET網(wǎng)絡(luò)中比較重要的影響因素，在傳輸層和應(yīng)用層技術(shù)比較成熟和完善的條件下，由于真實通信環(huán)境中存在信道衰落效應(yīng)，信道的隨機性嚴重影響著通信鏈路的穩(wěn)定性，因此信道質(zhì)量是影響網(wǎng)絡(luò)通信中信息準確性的關(guān)鍵因素;無線通信中存在著不可避免的通信時延，這對VANET發(fā)布緊急通知和危險預(yù)警等時效性強的應(yīng)用來說至關(guān)重要;VANET中車輛的移動性與傳統(tǒng)自組織網(wǎng)絡(luò)相比有顯著區(qū)別，車輛移動性

5、不僅對網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量以及通信開銷產(chǎn)生較大影響，并且也是交通部門進行交通規(guī)劃和管控的直接參考依據(jù)。因此，本文中將信道質(zhì)量、通信時延、移動性作為選擇網(wǎng)關(guān)和分簇的依據(jù)，通過加權(quán)機制，使之形成有效的分簇及網(wǎng)關(guān)選擇算法核心。
　　本文運用加權(quán)機制進行多參數(shù)的擬合和處理，通過多種不同場景的仿真和加權(quán)因子設(shè)置，利用MATLAB仿真軟件進行反復(fù)實驗，并對數(shù)據(jù)和結(jié)果進行細致分析，最終證明本文所提出的方法能夠很好地適應(yīng)VANET的不同場景和應(yīng)用需求，達