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车辆自组织网络(VANET)包含车辆和路边单元(RSU)两类节点,是一种特殊的移动自组织网络(MANET)。近年来,VANET在学术界和工业界都受到了广泛的关注,成为研究的热点。
VANET中的发布/订阅系统可以广泛应用于智能交通、商业、政府、应急管理等领域。但其性能与VANET的数据传递能力有紧密关系。本文以VANET发布/订阅系统为背景,研究了数据传递的优化技术。
VANET中,车辆节点快速运动,车流密度频繁变化,网络拓扑快速变化,网络分区频繁发生,城市建筑物和障碍物会阻碍通信,交通规则会影响交通流的特征,这些特点给VANET中的数据传递带来了诸多挑战。
本文从已有的数据传递机制RADDM(RSU-aided Data DisseminationMechanism)入手,该机制通过在每个路口部署RSU,以RSU辅助数据中继来实现高效的数据路由。本文首先在智能驾驶员模型基础上,建立了RADDM的性能模型,用于估算数据传递的响应时间,同时,通过模拟实验验证了该模型的有效性。其次,针对RSU的部署问题,提出了连通度感知的RSU部署和调整策略(包含增量式算法和贪心式算法),该策略基于车辆轨迹数据和应用热点部署并调整RSU。实验结果表明利用该策略部署RSU,即使在部署少量RSU的情况下,仍然能实现消息传递的高到达率及低延迟。本文还实现了支持上述策略的部署工具。最后,设计实现了基于公交车的数据传递机制。该机制利用公交车网络覆盖面广、行驶路线固定等特点,将公交车线路的路段相遇规律刻画成数据传递成功概率,以最小化数据传递延迟为目标,保证了数据传递以满足应用延迟和可靠性的方式进行。实验结果表明上述机制有令人满意的数据到达率和数据传递延迟。