面向V2V的低时延高可靠路由技术研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mujun1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着车辆保有量的上升,车辆的行驶安全越来越重要。车联网技术帮助构建智能交通系统,可以有效提升车辆行驶的安全性。低时延和高可靠性是衡量车联网通信性能的重要指标。因此,在车联网中,实现信息的低时延高可靠传输具有重要意义。路由技术负责为分组寻找从源点到目的点的传输路径,是实现低时延高可靠通信的重要技术手段。然而,当前车联网低时延高可靠技术的实现主要集中在物理层,依靠路由技术来实现低时延高可靠的通信并未形成技术规范。针对这一问题,本文以实现车辆间低时延高可靠地传输消息为目的,设计了面向V2V通信的路由算法。主要研究内容如下:首先,结合车联网各部分的功能和通信场景,建立了时延和可靠性的估计模型。然后,对影响路由算法时延和可靠性的关键因素进行分析,提出了构造权重和回退机制的思想,分别用来优化时延和可靠性性能,并建立了时延和可靠性的效用函数。之后,从构造权重的角度出发,设计了基于动态权重的路由选择算法,并针对主客观赋权法求解权重系数时无法确定判断矩阵的问题,提出基于低时延的权重系数求解方法。最后,结合回退机制的思想,建立以等待和建立副本为主的回退机制模型,以此来提高基于动态权重的路由选择算法的可靠性。仿真结果表明,相比GPSR协议的贪婪算法和GSR协议的Dijkstra算法,基于动态权重的路由选择算法将传输时延降低了47.9%,且在车辆密度高时效果更加显著,最优情况下传输时延降低了54.6%;此外,加入回退机制后,基于动态权重的路由选择算法的包到达率提高了25.8%,且保持了低时延性能。本文的贡献主要包含以下三个方面:(1)提出构造权重和回退机制的思想,作为车联网低时延高可靠路由算法的整体设计方案,并根据此方案设计了基于动态权重的路由选择算法及其回退机制,将时延和可靠性两个相对的指标做了联合优化,实现了时延和可靠性性能的均衡。(2)以低时延为目标,针对路由选择的策略问题,确定了基于动态权重的路由选择算法中影响V2V通信的三个重要参数,并建立了权重函数作为路由选择的依据。然后在求解权重系数时,针对主客观赋权法无法确定判断矩阵的问题,提出基于低时延的权重系数求解方案,得到了判断矩阵中重要性因子的最优解。(3)以可靠性为目标,针对构造权重的方法在降低时延的同时带来的可靠性问题,设计了以等待、建立副本和两跳回传为主的回退方案,为基于动态权重的路由选择算法建立了回退机制模型。
其他文献
随着人们对环境保护的要求日益提高,绿色清洁的可再生能源正逐步取代传统化石能源,风能是可再生能源的主力军之一。风电机组位于风力资源丰富的偏僻地区,工况复杂多变,相较常规机械更易发生故障,且存在复合故障的概率较大,因此对其复合故障诊断的研究有益于降低风电机组的运维费用并保障风电机组安全稳定运行。目前,风电机组复合故障诊断方法多基于人工时频域分析,而使用机器学习算法的风电机组故障诊断多仅考虑了单一故障情
我国西北地区幅员辽阔,是“丝绸之路经济带”的重要组成部分,其中戈壁沙漠占地面积大,是全球沙尘暴的高活动区域之一,也是沙尘暴发生较为频繁、生态环境和灾情较严重的地区。近年来该地区常年大风,沙尘暴灾害时有发生,分布范围广,灾情的范围和经济损失大,对我国经济社会发展带来巨大危害。身处其中的房屋建筑、公路和桥梁等混凝土构筑物长期受到沙尘暴的侵蚀,面临安全性耐久性的严峻考验。本文通过试验寻找混凝土表面风蚀机
近年来我国铁路枢纽段内频繁出现低频振荡的问题,严重影响了列车与牵引供电系统正常运行,危害到相关电力设备的安全。针对以上问题,本文以CRH5型动车组为对象,从电气化铁路的稳定性方面深入分析,提出了一种改进禁区的稳定性判据,在此基础上采用自抗扰控制器优化STATCOM装置,从网侧抑制牵引供电系统低频振荡,并通过粒子群算法与改进禁区判据优化了装置的控制参数。首先,研究了车网耦合系统的拓扑结构与功能。利用
幼儿园建筑是教育建筑的一种,是对儿童进行预备教育的建筑和空间。与其他教育建筑相比,其特殊性在于,幼儿园建筑的服务对象年龄较小,通常为3~6周岁的幼儿,使得建筑本身除教育意义外更多地被赋予了启蒙、交流的功能。幼儿园建筑存在的目的是为了帮助幼儿更早的体验集体生活,并在这个过程中体验学习的乐趣。这个过程中,幼儿游戏成为幼儿公共活动的关键。近年来,幼儿友好型空间相关理论的发展,是建筑和空间设计师们关注幼儿
锂离子电池因具有能量密度大、功率密度高以及循环寿命长等优点而被作为电动汽车的动力来源,是电动汽车重要组成部分。然而,与燃油车相比,电动汽车充电时间长,远远不能满足用户方便快捷的用车需求;不当的充电控制策略,不仅会对锂离子电池寿命产生不利影响,甚至会引发电池安全问题。锂离子电池优化充电问题已成为电动汽车大规模普及的瓶颈之一,因此探索锂离子电池安全快速的充电方法至关重要。锂离子全电池充电过程分别对应正
随着能源危机的加剧以及环境的不断恶化,经济发展与环境保护之间的矛盾越来越显著。为了缓解大量燃油机车对化石能源的消耗以及尾气对环境的污染问题,具有良好储能特性、环境友好特性的电动汽车(Electric Vehicle,EV)应运而生,电动汽车已被公认为21世纪汽车工业发展的主要方向。电动汽车接入电网既可以作为负荷,也可以作为移动储能单元利用车网互动(Vehicle-to-Grid,V2G)技术为电网
近些年来,电动汽车用户群体规模迅速扩大,作为与之相配套的充电基础设施,充电桩的快速补电能力以及如何围绕其建立有效的运营机制逐步成为业内关注的重点。从电网安全角度来说,高功率充电特别是大规模的高功率充电,极易带来冲击性负荷风险;从电网经济性角度来说,配电网扩容改造成本高且容量利用率偏低,充电桩运营模式单一,盈利手段少。分布式移动储能作为一种能量缓存装置,能够保证在电网充电负荷功率一定的前提下,有效提
圆明园是中国古代园林艺术的巅峰之作,被誉为“万园之园”。1860年10月,圆明园遭到英法联军的掠夺、焚毁,此后又几经劫难,从皇家园林衍变为遗址遗迹,现成为全国重点文物保护单位和全国爱国主义教育示范基地,具有重要的历史价值和纪念价值。圆明园遗址的保护及展示一直备受关注,研究成果丰硕,但在文化遗产视野下对保护及展示方法的研究尚不够系统,且多关注于物质遗存,对物质遗存所蕴含的历史记忆、纪念教育等内涵的挖
2020年,我国在世界气候变化大会上做出了“碳中和、碳达峰”的承诺,预示着作为化石能源发电替代方式的新能源发电将迎来新的发展热潮。然而新能源所固有的波动性、间歇性与随机性增加了新能源出力的预测难度,客观存在的新能源预测偏差使电网的调度运行面临更加严峻的挑战。如何安排适应新能源预测偏差不确定性的调度方案是调度部门亟待解决的问题。近年来,以深度学习、强化学习等为代表的新兴机器学习技术不断涌现,为电力系