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

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及汽車需求日益增長,交通智能建設也越來越白熱化,車聯(lián)網(wǎng)近幾年受到了廣泛的關注。關于車聯(lián)網(wǎng)的設計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營商也加強了合作,推出了一些車聯(lián)網(wǎng)服務,但是這些服務都有其局限性,應用也不是很廣泛。嚴格的來說,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)始終不能在實際生活中全面部署和應用與目前網(wǎng)絡體系結構有很大關系,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、主機的IP網(wǎng)絡體系暴露出了難以滿足當前應用的一些缺陷。NDN網(wǎng)絡體系架構是一種以內(nèi)容為中心的未來網(wǎng)絡架構,在這個體系架構中數(shù)據(jù)內(nèi)容代替了IP地址在網(wǎng)絡中的地位,該體系架構對于車載網(wǎng)絡環(huán)境有著天然的兼容性。本論文對NDN體系架構下的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行了分析設計,并對該架構下的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的路由轉發(fā)、安全隱私、快速信息傳輸?shù)葌鬏敿夹g進行了研究,設計實現(xiàn)了一種優(yōu)化的NDN體系的轉發(fā)模型和V2V通信機制,并與IP體系下的數(shù)據(jù)交付性能進行了比較,主要

3、研究內(nèi)容如下:
　　1.從NDN體系結構、設計目標原則、包類型、節(jié)點結構、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)絡安全防護、內(nèi)容的保護、簽名和信任管理幾個方面對NDN網(wǎng)絡的安全和隱私進行了分析研究。
　　2.論文分析了當前車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供的主流的服務,結合NDN的特性和優(yōu)勢提出了一種車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構,并對架構中的各個組成部分進行了詳細的設計。
　　3.在分析研究以數(shù)據(jù)為中心的NDN網(wǎng)絡基本特點和原理的基

4、礎上,根據(jù)其車載網(wǎng)絡的特殊性設計出了NDN體系的車輛與車輛間的通信模型。
　　4.對NDN架構下的路由轉發(fā)模型進行設計研究,提出了一種狀態(tài)性的轉發(fā)模型,在 NS-3的仿真工具下進行了仿真驗證,并與IP體系下的通信性能進行了比較。
　　5.依據(jù)NDN的V2V的數(shù)據(jù)轉發(fā)特點,實現(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)快速交付進行了仿真,并對結果進行了分析。
　　本論文在已有的NDN體系架構研究

5、的基礎上,將該種網(wǎng)絡體系架構和車載網(wǎng)絡相結合,設計了一種基于NDN的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構,該系統(tǒng)架構能很好的完成車聯(lián)網(wǎng)中所需要提供的服務和功能,并有著NDN體系的特點。根據(jù)NDN的數(shù)據(jù)結構及轉發(fā)特性本論文還設計實現(xiàn)了一種狀態(tài)性的轉發(fā)模型,這種狀態(tài)性的轉發(fā)模型能很好的利用通信鏈路,在出現(xiàn)網(wǎng)絡擁塞的情況下,能夠自適應的選擇通信性能好的鏈路來轉發(fā)數(shù)據(jù),在與TCP/IP的仿真對比中證明了這一點。在此基礎上,本論文還仿真實現(xiàn)了基于NDN的V2V通信,在