学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

车载自组网中负载均衡路由算法研究

作　者: 卢真
导　师: 罗娟
学　校: 湖南大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 车载自组网负载均衡网络编码机会路由最小有限域
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 153次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着无线通信技术的不断成熟,车载自组网作为交通预警以及因特网服务接入的一种新的应用模式成为近年来学术界和工业界的研究焦点。它集数据采集、处理以及无线通信于一体,具有环境自适应的特点。由于车辆规模的不断增加,以及人们无时不刻对信息的需求,车载自组网有着广泛的应用前景。车载自组网规模庞大、节点数目多、分布不均匀,且移动速度快,导致网络拓扑变化频繁、链路寿命短,如何充分挖掘网络传输潜力,保证服务实时性、有效性是车载自组网能真正走向应用的基础,对车载自组网中的路由机制的研究具有较大的意义。根据目前车载自组网中路由算法存在的负载均衡机制不完善的缺点,结合无线Mesh网络多层异构的结构特点,提出了一种多层分簇车载自组网络模型。利用车内GPS系统提供的地理位置信息,以事件为驱动、辅以拥塞监控和路由切换机制,设计了一种网络负载均衡的路由协议。定义前向节点集,通过节点收集的两跳邻居信息,建立彼此相互监听的节点集合,以有效避免节点集内部“隐藏终端”问题。在网络连通性较差时,算法切换为随机路由,通过获取邻居位置和移动信息,预判邻居所处位置,确定前向节点集基准节点,建立前向节点集。依靠负载均衡、路由切换、前向节点集多播机制,保证网络在连通性较差、负载繁重时的服务质量。网络编码是一种新的路由思路,准许中间节点参与对消息的处理,能极大的提高网络吞吐量。将网络编码应用到车载自组网中,节点根据局部拓扑信息,结合最大距离可分码,确定不同的发送速率,同时得到信源所需最小有限域,从有限域中选取不同的非零变量构建全局编码矩阵,并将矩阵列向量作为编码规则下发下游节点,达到指导各中间节点编码的目的,这样可以确保全局编码矩阵满足一定的线性无关特性,使目标节点成功解码。以此可以降低通信过程冗余量,保证解码效率。通过仿真实验分析了新算法在时延、吞吐量方面的性能。仿真结果表明,该算法有效减少了节点通信次数,降低了通信干扰,均衡网络负载,充分挖掘了网络的潜力。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
插图索引  10-11
附表索引  11-12
第1章绪论  12-17
  1.1 引言  12
  1.2 课题来源  12
  1.3 车载自组网概述及发展  12-13
  1.4 选题背景及意义  13-15
  1.5 研究内容  15
  1.6 本文结构  15-17
第2章相关技术概述  17-26
  2.1 路由算法  17-18
  2.2 几种典型的路由算法  18-22
    2.2.1 多径路由  18
    2.2.2 单径路由  18-19
    2.2.3 非GPS辅助型路由算法  19
    2.2.4 GPS辅助型路由算法  19-20
    2.2.5 层次型路由算法  20-21
    2.2.6 平面型路由算法  21-22
    2.2.7 传统车载自组网路由算法比较  22
  2.3 网络编码  22-25
    2.3.1 线性编码多播LCM  23
    2.3.2 随机网络编码  23
    2.3.3 多项式时间算法  23-24
    2.3.4 各编码方式的比较  24
    2.3.5 结合网络编码的车载自组网路由算法  24-25
  2.4 小结  25-26
第3章基于地理位置的多层分簇车载自组网络负载均衡路由算法设计  26-39
  3.1 GGLR提出  26-29
    3.1.1 设计背景及思想  26-28
    3.1.2 负载均衡  28
    3.1.3 网络模型  28-29
  3.2 GGLR设计  29-35
    3.2.1 车载自足网络服务业务分类  29-30
    3.2.2 前向节点集  30-31
    3.2.3 机会路由  31-32
    3.2.4 车载自组网通信类业务的实现  32-33
    3.2.5 车载自组网互联网业务的实现  33
    3.2.6 GGLR算法  33-35
  3.3 仿真实验  35-38
    3.3.1 仿真平台NCTUns简介  35
    3.3.2 GGLR仿真的实施及结果分析  35-38
  3.4 小结  38-39
第4章基于网络编码的车载自组网路由算法研究  39-56
  4.1 多播  39
  4.2 网络编码  39-44
    4.2.1 网络编码的基本原理  39-40
    4.2.2 网络编码的优势  40-42
    4.2.3 网络编码方式  42-44
  4.3 最大距离可分码(Maximum Distance Separable,MDS码)  44-47
    4.3.1 三层多播网络编码  45-47
  4.4 NCMR的设计  47-53
    4.4.1 最小有限域  48
    4.4.2 局部拓扑与全局编码  48-49
    4.4.3 网络负载度与路由方式  49-50
    4.4.4 NCMR算法描述  50-53
  4.5 仿真实验  53-55
  4.6 小结  55-56
结论  56-58
参考文献  58-63
致谢  63-64
附录A 攻读硕士期间发表的论文  64-65
附录B 攻读硕士期间参与的项目列表  65

相似论文

随机路由在无线传感器网络中的研究与应用,TN929.5
高校教务管理网上选课系统优化研究,TP393.09
基于Linux集群系统的负载均衡算法研究及在Webgis中的应用,TP393.05
多跳无线Mesh网络中网络编码性能研究,TN929.5
基于编码的协作通信技术的研究,TN929.5
分布式喷泉码的应用研究,TN911.2
LTE-A异构网络中的自组网技术研究,TN929.5
基于网络编码的异构无线网络选网策略研究,TN929.5
基于一种新经济模型的异构网络选择算法,TN929.5
基于QoS的无线Mesh网络路由协议及相关技术的研究,TN929.5
基于LDPC码的分布式信源编码研究,TN911.22
构建分布式系统的关键技术研究与实现,TP338.8
基于S2SH框架的雅砻江虚拟研究中心系统研究与设计,TP311.52
基于负载均衡的混合型应用层组播模型研究,TP393.02
网络编码技术及其应用研究,TN915.01
异构网络联合接纳与切换控制技术研究,TN929.5
基于服务强度的VANET服务发现策略与协议研究,TN929.5
基于网络编码的协作通信及其在无线流媒体中的应用,TN919.8
基于网络编码的无线传输优化算法,TN911.22
线性算子广播信道,TN911.22
无线通信中物理层网络编码技术的研究,TN92