基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)切換算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-26 18:42
隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,車聯(lián)網(wǎng)(IoVs,Internet of Vehicles)的部署與應(yīng)用成為可能。車聯(lián)網(wǎng)中車輛終端高速移動(dòng)的特點(diǎn)和各種智能應(yīng)用的普及,使得車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對時(shí)延的要求越來越高,因此具有低時(shí)延特點(diǎn)的基于移動(dòng)邊緣計(jì)算(MEC,Mobile Edge Computing)車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。車輛終端在基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下移動(dòng)時(shí),必將面臨在不同的基站(BS,Base Station)或小區(qū)中切換的問題,因此切換技術(shù)作為車聯(lián)網(wǎng)中資源管理的關(guān)鍵技術(shù)成為研究重點(diǎn)。本文圍繞基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的切換問題,以最小化時(shí)延和減小乒乓效應(yīng)為目標(biāo),分別提出了基于自適應(yīng)反饋決策樹的切換和基于集成學(xué)習(xí)的多屬性切換兩種決策算法,對車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下切換問題進(jìn)行了深入地探討和研究,主要完成的工作如下:(1)首先對基于移動(dòng)邊緣計(jì)算的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了簡單的介紹,介紹了該系統(tǒng)的架構(gòu)、特點(diǎn)和資源管理關(guān)鍵技術(shù)。然后本學(xué)位論文對關(guān)鍵技術(shù)之一切換技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,主要圍繞著切換技術(shù)的理論和基本過程兩方面進(jìn)行闡述。(2)在基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,提出了一種基于自適應(yīng)反饋決策樹的切換(SAFH,Self-a...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
平均切換次數(shù)隨速度變化的關(guān)系
東南大學(xué)碩士學(xué)位論文28成的影響,并減小了切換時(shí)延。圖3.13算法時(shí)延隨著距離的變化情況3.6本章小結(jié)本章對車聯(lián)網(wǎng)下基于自適應(yīng)反饋的決策樹切換算法進(jìn)行了詳細(xì)的說明。首先簡單介紹了機(jī)器學(xué)習(xí)中的決策樹方法和增量學(xué)習(xí)方法,然后對本章提出的算法進(jìn)行說明,并給出的一個(gè)實(shí)際建立自適應(yīng)反饋決策樹的案例,最后給出了文章所采用的仿真實(shí)驗(yàn)場景和結(jié)果分析。仿真結(jié)果表明:本章所提出的SAFH算法適用于移動(dòng)性強(qiáng)、業(yè)務(wù)變化頻繁的車輛終端切換決策。該算法能有效地降低乒乓效應(yīng),增加網(wǎng)絡(luò)連接的有效時(shí)間。此外,與傳統(tǒng)的決策樹切換算法和基于RSS的模糊切換決策算法相比,該算法的時(shí)延更低。
基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)是將MEC服務(wù)器部署在傳統(tǒng)的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層中,并與路邊基站相連,可以有效的給車輛終端提供相關(guān)的服務(wù)。根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)所需要提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)內(nèi)容,基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)大致被分為三層[20]:底層的移動(dòng)傳感器設(shè)置在車輛終端上,用來產(chǎn)生數(shù)據(jù);中間層為MEC服務(wù)器層,MEC服務(wù)器可直接部署在路邊基站上,具有數(shù)據(jù)的處理和存儲的功能;最上層是中心云系統(tǒng),它控制著整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)發(fā)操作,也是整個(gè)系統(tǒng)的中心。示意圖詳見圖2.1。圖2.1是一種將云計(jì)算和相關(guān)服務(wù)延伸到網(wǎng)絡(luò)邊緣的計(jì)算模型,減少了數(shù)據(jù)的往返時(shí)間。本論文中所涉及的切換場景依托于圖2.1,包括高速行駛的車輛終端,基站,MEC服務(wù)器以及中心云。車輛終端通過無線鏈路連接至不同的基站,基站與MEC服務(wù)器之間通過光纖有線連接。每個(gè)MEC服務(wù)器接收其所連基站的數(shù)據(jù),并輔助基站解決網(wǎng)絡(luò)連接和切換問題。使用圖2.1所示的基于移動(dòng)邊緣云計(jì)算的車聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),可以滿足車聯(lián)網(wǎng)中低時(shí)延、高可靠的應(yīng)用需求。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]移動(dòng)邊緣計(jì)算在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 李佐昭,劉金旭. 現(xiàn)代電信科技. 2017(03)
[2]車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r研究[J]. 程學(xué)虎,陳亞峰. 中國無線電. 2013(02)
[3]車聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 程剛,郭達(dá). 移動(dòng)通信. 2011(17)
[4]異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)垂直切換性能參數(shù)分析及算法研究[J]. 柴蓉,肖敏,唐倫,陳前斌. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[5]增強(qiáng)移動(dòng)IP性能的快速切換技術(shù)綜述[J]. 趙慶林,張玉軍. 計(jì)算機(jī)工程. 2005(07)
碩士論文
[1]基于集成學(xué)習(xí)的短文本主客觀分類研究[D]. 陶杰.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]架構(gòu)式車聯(lián)網(wǎng)中切換問題的研究[D]. 王書敏.東北大學(xué) 2013
[3]WLAN中快速切換機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王忠峰.西南交通大學(xué) 2008
本文編號:3001628
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
平均切換次數(shù)隨速度變化的關(guān)系
東南大學(xué)碩士學(xué)位論文28成的影響,并減小了切換時(shí)延。圖3.13算法時(shí)延隨著距離的變化情況3.6本章小結(jié)本章對車聯(lián)網(wǎng)下基于自適應(yīng)反饋的決策樹切換算法進(jìn)行了詳細(xì)的說明。首先簡單介紹了機(jī)器學(xué)習(xí)中的決策樹方法和增量學(xué)習(xí)方法,然后對本章提出的算法進(jìn)行說明,并給出的一個(gè)實(shí)際建立自適應(yīng)反饋決策樹的案例,最后給出了文章所采用的仿真實(shí)驗(yàn)場景和結(jié)果分析。仿真結(jié)果表明:本章所提出的SAFH算法適用于移動(dòng)性強(qiáng)、業(yè)務(wù)變化頻繁的車輛終端切換決策。該算法能有效地降低乒乓效應(yīng),增加網(wǎng)絡(luò)連接的有效時(shí)間。此外,與傳統(tǒng)的決策樹切換算法和基于RSS的模糊切換決策算法相比,該算法的時(shí)延更低。
基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)是將MEC服務(wù)器部署在傳統(tǒng)的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層中,并與路邊基站相連,可以有效的給車輛終端提供相關(guān)的服務(wù)。根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)所需要提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)內(nèi)容,基于MEC的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)大致被分為三層[20]:底層的移動(dòng)傳感器設(shè)置在車輛終端上,用來產(chǎn)生數(shù)據(jù);中間層為MEC服務(wù)器層,MEC服務(wù)器可直接部署在路邊基站上,具有數(shù)據(jù)的處理和存儲的功能;最上層是中心云系統(tǒng),它控制著整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)發(fā)操作,也是整個(gè)系統(tǒng)的中心。示意圖詳見圖2.1。圖2.1是一種將云計(jì)算和相關(guān)服務(wù)延伸到網(wǎng)絡(luò)邊緣的計(jì)算模型,減少了數(shù)據(jù)的往返時(shí)間。本論文中所涉及的切換場景依托于圖2.1,包括高速行駛的車輛終端,基站,MEC服務(wù)器以及中心云。車輛終端通過無線鏈路連接至不同的基站,基站與MEC服務(wù)器之間通過光纖有線連接。每個(gè)MEC服務(wù)器接收其所連基站的數(shù)據(jù),并輔助基站解決網(wǎng)絡(luò)連接和切換問題。使用圖2.1所示的基于移動(dòng)邊緣云計(jì)算的車聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),可以滿足車聯(lián)網(wǎng)中低時(shí)延、高可靠的應(yīng)用需求。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]移動(dòng)邊緣計(jì)算在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 李佐昭,劉金旭. 現(xiàn)代電信科技. 2017(03)
[2]車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r研究[J]. 程學(xué)虎,陳亞峰. 中國無線電. 2013(02)
[3]車聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 程剛,郭達(dá). 移動(dòng)通信. 2011(17)
[4]異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)垂直切換性能參數(shù)分析及算法研究[J]. 柴蓉,肖敏,唐倫,陳前斌. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[5]增強(qiáng)移動(dòng)IP性能的快速切換技術(shù)綜述[J]. 趙慶林,張玉軍. 計(jì)算機(jī)工程. 2005(07)
碩士論文
[1]基于集成學(xué)習(xí)的短文本主客觀分類研究[D]. 陶杰.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]架構(gòu)式車聯(lián)網(wǎng)中切換問題的研究[D]. 王書敏.東北大學(xué) 2013
[3]WLAN中快速切換機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王忠峰.西南交通大學(xué) 2008
本文編號:3001628
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