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系統識別號 U0002-2812201123092100
中文論文名稱 一個適用於車載網路之分散式排程演算法
英文論文名稱 A Novel Distributed Scheduling Algorithm for Vehicular Networks
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 電機工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Electrical Engineering
學年度 100
學期 1
出版年 101
研究生中文姓名 鍾乙銓
研究生英文姓名 Yi-Chuan Chung
學號 798440177
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-12-12
論文頁數 41頁
口試委員 指導教授-李維聰
委員-朱國志
委員-賴槿峰
委員-吳庭育
委員-衛信文
中文關鍵字 VANET  DCF  DSM 
英文關鍵字 VANET  DCF  DSM 
學科別分類 學科別應用科學電機及電子
中文摘要 近年來隨著網路使用的多元化,網路的發展也從一般通訊產品延伸到車用通訊上,在車用網路的環境上,傳輸的品質也受大家注目,在這樣的發展上也越來越多人開始投入車用網路的運用,在車用隨用網路中(Vehicular Ad Hoc Network,簡稱VANET)包含了移動式車載及Road Side Units (RSU),傳輸介面大致上分為三種: 其中之一為RVC(Road-vehicle Communication),在此種模式中,車輛必須透過基地台(RSU 又稱 Infrastructure)才可相互溝通的傳輸,另外一種車輛間的溝通方式為IVC (Inter-vehicle Communication),在此種模式下,車輛間的溝通無需透過RSU即可相互通訊。最後一種為混合型通訊(Hybrid of IVC and RVC),在 VANET 中,混合型通訊是指同時結合 RVC 以及IVC兩
種無線通訊方式的傳輸方法。
由於車用的網路是以移動的傳輸方式,所以常常會遇到傳輸的訊號品質不好或是基地台不夠等問題,而產生每台車子在傳輸時會有封包碰撞問題,因此為了解決此問題我們提出來分散式排程演算法(Distributed Scheduling Algorithm, DSA),利用車輛與基地台收訊品質、車輛的密集度、車速及資料量的大小,經由我們的演算法分析後選定最佳的車輛與RSU去做傳輸,解決傳輸封包碰撞問題,除了解決這個問題之外,在我們的研究中這個演算法的大小也會影響整個的網路效能,所以我們的進一步改善我們的演算法讓它更精簡化,去減少網路的負荷,以達到車載網路傳輸的最佳化品質需求。
英文摘要 With the high diversity of internet usage in recent years, the development of internet is expanded from daily communication products to the products for vehicular communication. People care about the signal transmission quality under the vehicular network construction. Based on this trend, more and more people start to engage in researching the application of vehicular network. The Vehicular Ad Hoc Network (VANET) includes mobile vehicular communication and Roadside Units (RSU). In general, the interface is divided into three categories: RVC (Road-vehicle Communication) is the first type. With this pattern, the signal is transmitted mutually through Road Site Unit, RSU (also called “infrastructure”). Another one is named of IVC (Inter-vehicle Communication), under such construction, the transmission between vehicles can do without infrastructure. The last one is Hybrid of IVC and RVC, in VANET it means the transmission method which combines the two wireless communication accesses, V2V and V2I.

Since the vehicular network is based on mobile transmission, we usually encounter some problems such as low signal quality and insufficiency of RSU, which might cause the package collision between vehicles during the transmission process. As a result, in order to solve the problem, we bring up the concept of Distributed Scheduling Algorithm, DSA. First we collect the information of the transmission quality between vehicles and RSU, the traffic flow, vehicle speed as well as the data volume. After our DSA analysis, we choose the best vehicles to do the transmission with RSU, which solves the problem of package collision. Except for solving this problem, the scale of DSA also affects the entire network utilization. Therefore, we make it more simplified to decrease the loading of the networks, which can optimize the vehicular network transmission.
論文目次 目 錄
第一章 緒論 - 1 -
1.1 前言 - 1 -
1.2 動機與目的 - 2 -
1.3 論文章節架構 - 3 -
第二章 相關技術與背景研究 - 4 -
2.1 智慧型運輸系統之介紹 - 4 -
2.2 MANET網路架構之應用及起源 - 5 -
2.3 移動式網路與車載網路之比較表 - 7 -
2.4 車載網路的架構 - 9 -
2.4.1 Roadside-to-Vehicle Communications (RVC) - 10 -
2.4.2 Inter-Vehicle Communications (IVC) - 11 -
2.4.3 混合型傳輸方式 - 12 -
2.5 802.11 DCF 分散式協調功能 - 14 -
2.6 分散式排序演算法概述 - 16 -
第三章 IEEE 802.11 DCF結構中結合分散式排程演算法 - 18 -
3.1 分散式排程演算法之架構 - 18 -
3.2 WT值的定義 - 20 -
3.2.1 上傳時間的說明 - 21 -
3.2.2 車速的說明 - 25 -
3.3 分散式排程演算法之數學公式表示 - 26 -
3.3.1 分散式排程演算法之評定標準 - 27 -
3.4 分散式排程演算法之場景介紹 - 30 -
第四章 實驗架構,分析與結果 - 31 -
4.1 模擬環境的實驗架構 - 31 -
4.2 擬結果與分析說明 - 32 -
4.3 WT正規化百分比的α、β之間的關係 - 33 -
4.3.1封包資料大小時DSA與其他排序演算法之間的效能分析- 35 -
4.3.2 封包資料最大時DSA與其他排序演算法之間的效能分析- 37 -
第五章 結論與未來展望 - 39 -
參考文獻 - 40 -

圖目錄
圖2.1 無線網路的基地台運作 - 6 -
圖2.2 無線網路的Ad-hoc運作 - 6 -
圖2.3 車載網路架構 - 9 -
圖2.4 車輛對基地台之傳輸架構 - 10 -
圖2.5 車輛對車輛之傳輸架構 - 12 -
圖2.6 混合型之傳輸架構 - 13 -
圖2.7 IEEE 802.11 DCF之MAC架構 - 15 -
圖2.8 DSM值三步驟 - 17 -
圖3.1 基地台服務場景 - 19 -
圖3.2 分散式排程演算法之架構 - 20 -
圖3.3 基地台與傳輸速率關係圖 - 22 -
圖3.4 車輛的總等待時間 - 28 -
圖3.5 車輛的總完成時間 - 29 -
圖3.6 分散式排程演算法之場景介紹 - 30 -
圖4.1 模擬環境 - 31 -
圖4.2 α、β值與效能關係圖 - 34 -
圖4.3 不同的資料量大小之每台車輛WT值的位置 - 35 -
圖4.4 資料量最大之每台車輛WT值的位置 - 37 -

表目錄
表3.1 車輛的訊號品質參數 - 22 -
表3.2 車輛與基地台之間的傳輸速率 - 23 -
表3.3 車輛與基地台的上傳時間 - 24 -
表3.4 車輛與基地台的車速 - 25 -
表4.1 模擬參數表 - 32 -
表4.2 α、β數值表 - 33 -
表4.3 不同資料量大小之環境參數 - 35 -
表4.4 不同的資料量大小之每台車輛之效能比較表 - 36 -
表4.5 資料量最大之環境參數 - 37 -
表4.6 資料量最大時之每台車輛之效能比較表 - 38 -
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