當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)（Internet of vehicles,Io V）已成為智能交通系統(tǒng)的研究熱點。但由于車輛的移動性導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化快,從而造成數(shù)據(jù)傳輸保障的困難,時延保障尤為突出。而端到端時延往往與傳輸調(diào)度方式有著密切關(guān)系,但I(xiàn)o V中存在多類型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)頻繁切換等現(xiàn)實問題,這給路由研究帶來了極大挑戰(zhàn)。本文針對Io V中所存在的多類型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)頻繁切換等現(xiàn)實問題,引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Networking,SDN）這種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),形成一種新的網(wǎng)絡(luò)范式——軟件定義車聯(lián)網(wǎng)（Software Defined Io V,SD-Io V）,以其控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離,集中控制和開發(fā)可編程性等特點來解決當(dāng)前Io V中路由決策問題。本文重點分析計算了有線傳輸?shù)臅r延上界,并結(jié)合3GPP關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)場景對無線傳輸時延技術(shù)要求,提出了端到端的SD-Io V時延模型,以滿足延遲敏感業(yè)務(wù)的時延要求。本文主要工作和貢獻(xiàn)如下:首先,提出了基于功能分離的端到端SD-Io V時延模型。該模型通過引入功能分離框架解決了優(yōu)先級網(wǎng)絡(luò)演算下的時延難以保障,重復(fù)大量計算等問題,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合鏈... 

【文章來源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

軟件定義車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

碩士學(xué)位論文142.5.2軟件定義車聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在SD-IoV中，控制器與固定基礎(chǔ)設(shè)施通過有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，并將BS和RSU網(wǎng)絡(luò)功能從原有設(shè)備中分離，進(jìn)而實現(xiàn)對BS與RSU的集中控制和虛擬化，將其統(tǒng)一抽象為交換機(jī)。如圖2-7所示，控制器與交換機(jī)（包括BS和RSU等固定設(shè)施組件）通過基于OpenFlow協(xié)議的有線傳輸進(jìn)行通信，車輛與固定設(shè)施組件通過無線傳輸進(jìn)行通信，控制器通過SBI接口下向交換機(jī)下發(fā)規(guī)則，而交換機(jī)則根據(jù)接收到的規(guī)則執(zhí)行相應(yīng)動作，從而實現(xiàn)控制器遠(yuǎn)程控制IoV數(shù)據(jù)流。有線傳輸無線傳輸圖2-7軟件定義車聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.6本章小結(jié)本章首先介紹了SDN結(jié)構(gòu)，對其中應(yīng)用層，控制層及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層做了簡要說明，其次介紹了當(dāng)前常見控制器、OpenFlow協(xié)議和協(xié)議主要消息，OpenFlow交換機(jī)基本結(jié)構(gòu)，并著重對流表項匹配及OpenFlow協(xié)議如何連接控制層與轉(zhuǎn)發(fā)層進(jìn)行了詳細(xì)闡述，最后介紹了軟件定義車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，并對各層功能做了詳細(xì)闡述。

基于功能分離的軟件定義車聯(lián)網(wǎng)路由研究33圖4-2實際流量與預(yù)測流量對比圖4-2為實際流量與預(yù)測流量對比圖，其中黑色線條為實際流量大小，紅色線條為預(yù)測流量大校每秒收集一次通過鏈路的流量大小數(shù)據(jù)，根據(jù)前30s的流量數(shù)據(jù)預(yù)測后8秒內(nèi)的所通過的流量大小，可以從圖中看到紅色部分與黑色部分趨勢走向和大小是基本一致的，由此可以判斷ARIMA模型可以應(yīng)用于流量預(yù)測部分。通過ARIMA模型對未來網(wǎng)絡(luò)流量的預(yù)測，在鏈路容量一定的情況下，對隊列容量與緩沖進(jìn)行合理分配，以保證在有限的帶寬內(nèi)實時業(yè)務(wù)的正常傳輸，不至于因為業(yè)務(wù)量太大而出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)阻塞，或資源分配過多而造成浪費。4.5.2資源分配算法本文給出了與路由相對應(yīng)資源分配算法，如圖4-3所示，ARIMA模型依據(jù)歷史流量進(jìn)行預(yù)測，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化和對隊列容量與緩沖進(jìn)行合理分配，根據(jù)所獲取的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)計算鏈路使用率，并比較鏈路使用率是否在閾值范圍內(nèi)，當(dāng)小于閾值時，說明鏈路利用率過低，要降低對該隊列的帶寬和緩沖分配，當(dāng)大于閾值時，說明鏈路利用率太大，有擁塞的風(fēng)險，要增加對該隊列的帶寬和緩沖分配，當(dāng)鏈路負(fù)載一直過大時可進(jìn)行重路由，并在4.5.3和4.5.4節(jié)對該部分做了簡要介紹。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平面更新策略研究[D]. 鄭嘉琦.南京大學(xué) 2017

碩士論文
[1]軟件定義網(wǎng)絡(luò)中無擁塞一致數(shù)據(jù)平面更新策略研究[D]. 李潘.西南大學(xué) 2019
[2]SDN環(huán)境下基于網(wǎng)絡(luò)演算的流媒體QoS路由研究[D]. 朱圣.湖南師范大學(xué) 2018



本文編號：3455649