基于NDN的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及傳輸技術(shù)研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及汽車需求日益增長,交通智能建設(shè)也越來越白熱化,車聯(lián)網(wǎng)近幾年受到了廣泛的關(guān)注。關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)和研究逐漸受到汽車產(chǎn)商與政府部門的重視。全球各大汽車廠商和運(yùn)營商也加強(qiáng)了合作,推出了一些車聯(lián)網(wǎng)服務(wù),但是這些服務(wù)都有其局限性,應(yīng)用也不是很廣泛。嚴(yán)格的來說,目前市場上出現(xiàn)的車聯(lián)網(wǎng)并不能算是真正意義上的車聯(lián)網(wǎng)。車聯(lián)網(wǎng)始終不能在實(shí)際生活中全面部署和應(yīng)用與目前網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系,這也是車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸所在?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展到今天,面向

2、主機(jī)的IP網(wǎng)絡(luò)體系暴露出了難以滿足當(dāng)前應(yīng)用的一些缺陷。NDN網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)是一種以內(nèi)容為中心的未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),在這個體系架構(gòu)中數(shù)據(jù)內(nèi)容代替了IP地址在網(wǎng)絡(luò)中的地位,該體系架構(gòu)對于車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有著天然的兼容性。本論文對NDN體系架構(gòu)下的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì),并對該架構(gòu)下的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的路由轉(zhuǎn)發(fā)、安全隱私、快速信息傳輸?shù)葌鬏敿夹g(shù)進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種優(yōu)化的NDN體系的轉(zhuǎn)發(fā)模型和V2V通信機(jī)制,并與IP體系下的數(shù)據(jù)交付性能進(jìn)行了比較,主要

3、研究內(nèi)容如下:
　　1.從NDN體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)目標(biāo)原則、包類型、節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理流程等方面對NDN作了比較全面的分析闡述,并從其網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、內(nèi)容的保護(hù)、簽名和信任管理幾個方面對NDN網(wǎng)絡(luò)的安全和隱私進(jìn)行了分析研究。
　　2.論文分析了當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供的主流的服務(wù),結(jié)合NDN的特性和優(yōu)勢提出了一種車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu),并對架構(gòu)中的各個組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。
　　3.在分析研究以數(shù)據(jù)為中心的NDN網(wǎng)絡(luò)基本特點(diǎn)和原理的基

4、礎(chǔ)上,根據(jù)其車載網(wǎng)絡(luò)的特殊性設(shè)計(jì)出了NDN體系的車輛與車輛間的通信模型。
　　4.對NDN架構(gòu)下的路由轉(zhuǎn)發(fā)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,提出了一種狀態(tài)性的轉(zhuǎn)發(fā)模型,在 NS-3的仿真工具下進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,并與IP體系下的通信性能進(jìn)行了比較。
　　5.依據(jù)NDN的V2V的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了NDN體系下的V2V通信,在NS-3中對高速公路場景下車輛間的數(shù)據(jù)快速交付進(jìn)行了仿真,并對結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　本論文在已有的NDN體系架構(gòu)研究

5、的基礎(chǔ)上,將該種網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)和車載網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,設(shè)計(jì)了一種基于NDN的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu),該系統(tǒng)架構(gòu)能很好的完成車聯(lián)網(wǎng)中所需要提供的服務(wù)和功能,并有著NDN體系的特點(diǎn)。根據(jù)NDN的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)發(fā)特性本論文還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種狀態(tài)性的轉(zhuǎn)發(fā)模型,這種狀態(tài)性的轉(zhuǎn)發(fā)模型能很好的利用通信鏈路,在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下,能夠自適應(yīng)的選擇通信性能好的鏈路來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),在與TCP/IP的仿真對比中證明了這一點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,本論文還仿真實(shí)現(xiàn)了基于NDN的V2V通信,在