面向实际场景和用户体验的车辆自组织网络关键技术研究

Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) exploit and integrate the information cognition and wireless communication technologies in the transportation field. The interests have been focused on the VANET research from the academia and industry for many years. The proposal falls into the interdisciplinary study and aims at developing the inter-vehicle communication in the real scenario. The research contents consist of two aspects as follows. 1. Considering the effects of human behaviors, a mobility model with high verisimilitude is expected to be built to realize that the mobile pattern of a vehicle can dynamically change with the real scenario during the simulation process. 2. Focusing on the Quality of Experience (QoE) of users, a new method of measuring VANET performance is desired to be proposed. Based on the cross-layer design, through utilizing the inter-layer communication among physical layer, medium access control (MAC) layer and network layer, the intermittent connection issue in a VANET is studied in the project. The targets of the proposal include the realization of adaptive protocols and the QoE guarantee for the applications in a VANET. The research and development of VANET is an important mission in current society. The research of the project will be meaningful and helpful to form the key technologies for the realization of a real scenario-oriented VAENT. The related results will provide solid theory basis and potential technologies for the implementation of VANETs. Moreover, the achievements of the research will technically support the emerging new generation intelligent transport system (ITS).

车辆自组织网络将信息感知和无线通信技术应用于交通环境以解决日益严峻的交通问题，一直以来都是学术领域和工业界的研究热点。本课题的研究属于通信系统与交通控制的交叉学科领域，以实现可在实际场景中有效支持车辆互连的车辆自组织网络为目标，从移动模型和跨层协议设计的角度出发，实现仿真过程中车辆移动模式的动态调整，建立能反映协议于实际场景性能的高拟真的移动模型；设计以用户体验衡量网络性能的新方法，利用物理层、媒体接入控制子层和网络层间的信息交互解决车辆自组织网络普遍存在的间歇性连接问题，实现协议对网络环境的自适应以保证各类业务的高用户体验。车辆自组织网络的研究是影响社会和经济发展的重要任务，本课题的研究将会形成面向实际应用的车辆自组织网络的核心技术，为将来车辆自组织网络的实施提供可靠的理论依据和技术手段，为探索新型智能交通系统提供重要技术支撑。

车辆自组织网络将信息感知和无线通信技术应用于交通环境以解决日益严峻的交通问题，一直以来都是学术领域和工业界的研究热点。经过四年的深入研究，课题组从移动模型和跨层协议设计的角度出发，建立了能够进一步反映实际场景的高拟真三维事故驱动移动模型，实现了仿真过程中车辆移动模式的动态调整，对车联网协议层面上的设计奠定了基础；在此基础上，通过对车辆移动的透彻建模与分析，课题组设计了面向实际场景和用户体验的接入与路由协议，基于以用户体验衡量网络性能的新方法，利用物理层、媒体接入控制子层和网络层间的信息交互解决车辆自组织网络普遍存在的间歇性连接问题、频谱资源进一步合理分配问题以及媒体资源的传输问题，实现协议对网络环境的自适应以保证各类业务的高用户体验；同时，针对实际场景中交通瓶颈与交通流量控制问题提出了其识别与路径规划方法，设计了针对用户体验的系统有效性评价体系，从另一方面提高了用户体验程度。基于以上成果，项目组进行了车联网演示系统的搭建，将上述成果进行硬件化、演示化、可视化、工程化的展示，对于车联网从构想到实现起到了重要的衔接与过渡作用。在本课题资助下，项目组已发表论文52篇（其中期刊论文21篇，会议论文31篇），申请专利32项（其中已授权9项），已录用待发表论文4篇，已投出审稿中文章9篇，著作2篇，省级获奖2项；同时在本课题资助下，项目组共有8名博士研究生及44名硕士研究生参与本课题的研究工作，截止2016年12月份已毕业1名博士研究生及26名硕士研究生。车辆自组织网络的研究是影响社会和经济发展的重要任务，本课题的研究成果形成了面向实际应用的车辆自组织网络的核心技术，能够为车辆自组织网络的实施提供可靠的理论依据和技术手段，成为建设新型智能交通系统的重要技术支撑。