基于壓縮感知的車載延遲容忍網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集和恢復(fù).pdf

1、隨著越來越多的車輛部署傳感器，車輛可以作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)監(jiān)控路況信息。這種利用車輛節(jié)點(diǎn)移動(dòng)帶來的相遇機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)稱之為車輛延遲容忍網(wǎng)絡(luò)（Vehicular Delay TolerantNetwork）。這種網(wǎng)絡(luò)以自組織和多跳方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，所以車輛延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要研究課題是車輛節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸。研究難點(diǎn)在于如何在高延遲、低數(shù)據(jù)傳輸率的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下確保通信效率與數(shù)據(jù)的可靠傳輸，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與恢復(fù)。
　　本文的研究關(guān)注

2、延遲容忍網(wǎng)絡(luò)的典型代表車載延遲容忍網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)車輛通過車載網(wǎng)絡(luò)獲取道路監(jiān)控信息。在本文的研究中，為了加快數(shù)據(jù)采集和恢復(fù)的過程使用壓縮感知技術(shù)。車載延遲網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)控道路數(shù)據(jù)應(yīng)該在車輛相遇時(shí)分享以便車輛駕駛者決定更好的行駛路徑。本文的研究主要集中于兩點(diǎn)。
　　第一，本文提出一種基于壓縮感知高效信息采集和恢復(fù)框架 CS-Sharing，以快速實(shí)現(xiàn)車輛之間的信息共享。CS-Sharing設(shè)計(jì)了在延時(shí)容忍網(wǎng)絡(luò)中傳輸消息的消息結(jié)構(gòu)，

3、以及相應(yīng)的聚合消息產(chǎn)生算法。在 CS-Sharing中，車輛相遇時(shí)，車輛之間僅需傳遞一條聚合消息，從而大大降低傳輸消息代價(jià)。車輛基于所收集的多條聚合消息，可構(gòu)造壓縮傳感的測(cè)量矩陣。本文證明這個(gè)測(cè)量矩陣滿足壓縮感知的約束等距條件(RIP），并設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)算法。在 ONEs實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行大量仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明，所提 CS-Sharing可以讓車輛在大范圍的城市交通網(wǎng)絡(luò)中快速、低開銷獲得全網(wǎng)路段的路況信息。
　　第二，本文提出

4、一種基于壓縮感知的監(jiān)控中心路況信息采集框架CS-Monitoring，以在監(jiān)控中心內(nèi)實(shí)現(xiàn)更加快速的數(shù)據(jù)采集和恢復(fù)。CS-Monitoring是在 CS-Sharing的基礎(chǔ)上，改進(jìn)消息結(jié)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)的聚合消息產(chǎn)生算法，避免監(jiān)控中心收到重復(fù)消息。通過這樣的處理進(jìn)一步減低延遲容忍網(wǎng)絡(luò)中的消息傳輸代價(jià)。在 CS-Monitoring中為了避免監(jiān)控漏洞，監(jiān)控中心根據(jù)所收集的聚合消息快速定位未監(jiān)測(cè)區(qū)域，并調(diào)度巡邏車主動(dòng)進(jìn)行缺失路況信息收集。仿真實(shí)驗(yàn)