论文摘要：基于实际轨迹数据的车载网络延时分析模型

 

城市车载容迟网络(Urban Vehicular Delay-tolerant Networks, UVDN)作为容迟网络(Delay Tolerant Networks, DTN)的一类重要应用，因拥有广泛的实际通信应用场景已逐渐成为移动通信领域的研究热点。UVDN通信延时的理论分析对于路由协议的设计和网络配置的优化具有十分重要的意义。然而，由于城市地理信息复杂，车辆行驶轨迹多变，当通信目标为特定的地理位置时，从理论上得到UVDN延时的统计特征具有较大的难度。目前，针对UVDN地理通信在基础转发模式下的延时分布理论研究还很缺乏。在已有文献中，大部分研究针对于一般DTN网络，其主要关注移动节点之间的相遇频繁程度，很少将地理信息纳入延时建模考虑，这使得研究成果很难在UVDN地理通信中得以沿用。另外一部分研究虽针对于车载网络地理通信，但其选择在车辆之间无合作的转发模式下进行理论延时分析。这类转发模式损失了宝贵的信息交互机会，在车辆相遇频繁的城市环境中适用性不强。

本论文从实际的城市地图及车辆轨迹数据出发，首先提出了新的区域划分方法(MCMS, Major-road Centered Map Segmentation)以简化城市地理信息。接着，给出了车辆移动模式的独立性、马尔科夫性和瞬时转移性假设，并以此为基础建立了UVDN地理通信的延时分析模型。该模型可以得到“单发式”和“传染病式”两种基础合作式转发模式下延时分布的计算公式。最后，在北京市出租车车载网络数据集上的仿真实验表明，本文提出的模型能够对UVDN的通信延时进行准确的分析，其在路由协议优化和UVDN其他性能分析上具有指导意义。

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