%37تخفیف

دانلود پروژه: ارائه یک روش انتشار اطلاعات مبتنی بر خوشه‌بندي معنایی در شبکه‌های خودرویی

تعداد 108 صفحه در فایل word

چکیده

محیط شبکه‌های خودرویی )شبکه‌های [1] (VANET بی‌سیم بسیار متحرک هستند که به منظور حمایت از ایمنی خودرو و سایر کاربردهای تجاری مانند دسترسی به اینترنت و کاربردهای چند رسانه‌ای ابداع شده اند. این شبکه‌ها مانند شبکه‌های MANET هیچ ساختاری ندارند و گره‌های تشکیل دهنده شبکه در آن خودروها هستند که در جاده‌ها حرکت کرده و با یکدیگر و تجهیزات ثابت کنارجاده‌ای[2] ارتباط برقرار مي‌کنند. این خودروها سیستم‌های خودمختاری می‌باشند که براساس ارتباط بی‌سیم نظیر به نظیر به یکدیگر متصل می‌شوند. این نوع شبکه‌ها دارای این مزیت می‌باشند که در هر زمان و در هر مکان قابلیت نصب و توسعه را دارند به این دلیل که برای نصب نیاز به زیرساخت و مرکز مدیریت خاصی ندارند.

 ارتباطات بين خودرويي يك جزء اصلي سيستم‌هاي حمل و نقل هوشمند هستند اين ارتباطات با هدف ايجاد ايمني و راحتي براي رانندگان و مسافران ايجاد شده‌اند كه شامل ارتباطات خودرو به خودرو و خودرو با تجهيزات كنارجاده، مي‌باشند اين ارتباطات نيازمند توسعه عملياتي هستند كه بتوانند در يك شبكه بدون ساختار و با پويايي زياد به خوبي عمل كنند و برای این‌کار شبکه‌های خودرویی  به‌وجود آمده‌اند. یکی از مهم‌ترین موارد خوشه‌بندی در شبکه خودرویی است که به طور مستقیم به سازماندهی و بهینه سازی ارتباطات مربوط مي‌شود. خوشه‌بندي با معماری شبکه آغاز مي‌شود و مشکلات مسیریابی و سربار را پوشش مي‌دهد. همچنین خوشه‌بندي در شبکه خودرویی به منظور رفع مشکل پایداری در این گونه شبکه‌ها بسیار ضروری است.

در روش‌های قبلی سیل‌آسا رویدادها به صورت سیل آسا به تمامی گره‌های شبکه ارسال می شد که این انتشار رویداد باعث یک سری مشکلات و کم بودن کارائی این گونه ارسال در این شبکه می‌شود از جمله پایین بودن نرخ برخورد رویداد به هدف اصلی و بالا بودن سربار و… و پایین بودن پایداری در این شبکه ها بوده است.

در این پایان‌نامه، پروتکلی پیشنهاد می‌شود که سعی بر آن داشته تا مشکلات را بهبود بخشیده و سربار ترافیکی را کمتر کند. روش پیشنهادی در این پروتکل، گره‌هایی که از لحاظ مفهومی به هم نزدیک‌تر می‌باشند را در یک خوشه قرار داده و در ضمن ارسال رویداد، برای خوشه مورد نظر، انجام خواهد شد.

کلمات کلیدی: خوشه‌بندي، هستی‌شناسی، شبکه‌هاي بين خودرويي، روش معنایی.

[1]– Vehicular Adhoc Network

[2]– Roadside Unit

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه

چکیده 8

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1-   مقدمه. 9

1-2-   بيان مسأله. 10

1-3-   اهميت و ضرورت انجام تحقيق.. 11

1-3-1- جنبه نوآوری و جدید بودن.. 11

1-4-   اهداف مشخص تحقيق.. 11

1-5-   فرضيه‌هاي تحقيق.. 12

1-6-   روش کلی تحقیق.. 12

فصل دوم: پیشینه تحقیق

2-1-   شبکه خودرویی چيست؟. 13

2-1-1- معرفي شبکه‏هاي موردی بين خودرويي.. 15

2-2-   انواع شبکه خودرويي.. 16

2-2-1- شبکه‏هاي خودرويي سلولي.. 17

2-2-2- شبکه‏هاي خودرويي اختصاصي.. 17

2-2-3- شبکه‏هاي بين خودرويي موردي… 18

2-3-   کاربردها و ملزومات شبکه خودرویی.. 21

2-4-   کاربردهاي ايمني الکترونيکي.. 26

2-4-1- کاربردهاي رفاهي.. 26

2-4-2- کاربردهاي مديريت ترافيک…. 27

2-5-   چالش‏هاي شبکه‏هاي خودرویی.. 28

2-5-1- چالش‏هاي فني و مکان‏يابي در شبکه‌های خودرویی.. 29

2-5-2- چالش‌هاي شبکه های خودرویی از منظر اجتماعي و اقتصادي… 30

2-5-2-1- تحليل امنيت… 30

2-5-2-2- امنيت و حريم خصوصي.. 31

2-6-   پروتکل‌های انتشار همگانی در شبکه‌های خودرویی.. 32

2-6-1- انتشار تک‌گامه‌. 32

2-6-2- انتشار همگانی چند‌گامه‌. 32

2-6-3- دسته بندی رویکردهای توزیع داده در شبکه‌های خودرویی.. 33

2-6-3-1- توزیع داده V2I و I2V.. 33

2-6-4- توزیع داده V2V.. 33

2-6-5- پروتکل انتشار چند‌گامه‌ شهری… 34

2-6-6- توصیف پروتکل UMB.. 35

2-6-7- توزیع پیام در همه جهت‌ها در یک تقاطع.. 35

2-6-7-1- انتشار همگانی جهت‌دار. 35

2-6-7-2- انتقال داده و اعلام دريافت… 37

2-6-7-3- انتشار همگانی حالت تقاطع. 37

2-6-8- نتیجه گیری… 38

2-7-   توزیع داده در شبکه‌های خودرویی پراکنده توسط پروتکل VADD.. 39

2-7-1- مدل VADD.. 41

2-7-1-1- فرضیات.. 41

2-7-2- توزیع داده‌ها در شبکه خودرویی با کمک خودرو (VADD). 42

2-7-3- مدل تاخیر VADD.. 43

2-7-4- پروتکل‌های تحویل داده و به کمک خودرو. 47

2-7-4-1- جست و جو مبتنی بر مکان (L – VADD) 48

2-7-4-2- جست و جوی مبتنی بر جهت ( D – VADD ) 50

2-7-4-3- جست و جوی ترکیبی (H – VADD) 51

2-7-5- نتیجه گیری… 52

2-7-6- پروتکل توزیع داده با استفاده از بردارهای جغرافیایی(GV-based). 53

2-7-7- محاسبه ارتباط رویدادها 54

2-7-7-1- بردارهای جهت و حرکت… 54

2-7-8- احتمال برخورد Ep. 57

2-7-8-1- محاسبه و استفاده از احتمال برخورد [17] 57

2-7-8-2- ضرایب خطا 59

2-7-8-3- انتخاب ضرایب خطا 60

2-7-8-4- پروتکل توزیع. 63

2-7-8-5- تطبیق پذیری محیط شبکه. 63

2-7-8-6- محدود کردن پهنای باند مورد استفاده 64

2-8-   خوشه‌بندی.. 66

2-9-   معماری شبکه خودرویی.. 66

2-9-1- خوشه‌بندي شبکه خودرویی.. 67

2-9-1-1- ساختار خوشه. 67

2-9-1-2- الگوریتم‌های خوشه‌بندي.. 69

2-9-1-3- مزایای خوشه‌بندي.. 70

2-9-1-4-طرح خوشه‌بندي مبتنی بر جهت حرکت… 71

2-9-1-5- طرح‌های خوشه‌بندي مبتنی بر خودرو. 73

2-9-1-6- طرح‌های خوشه‌بندي بدون جهت حرکت… 78

2-9-1-7- طرح‌های خوشه‌بندي بدون تحرک.. 80

2-9-1-8- طرح‌های خوشه‌بندي مبتنی بر تصدیق.. 81

2-9-2- نتیجه گیری… 81

فصل سوم: ارائه پروتکل اشتراک گذاری اطلاعات مبتنی برخوشه‌بندی معنایی در شبکه‌ها

3-1-   مقدمه. 82

3-2-   روش‌های اشتراک‌گذاری اطلاعات در شبکه‌های خودرویی.. 82

3-2-1- توزیع داده V2V.. 83

3-3-   معماری چارچوب پیشنهادی.. 84

3-3-1- هستی‌شناسی جغرافیایی.. 85

3-3-2- هستی‌شناسی سفر. 86

3-3-3- انطباق بین دو هستی‌شناسی جغرافیایی و سفر. 87

3-3-4- الگوریتم خوشه‌بندی… 88

3-3-4-1- يافتن خوشه. 88

3-3-4-2- اعلام سرخوشه‌گي.. 89

3-3-4-3- حفظ خوشه. 89

3-3-5- بخش مدیریت انتشار رویداد. 89

فصل چهارم: شبیه‌سازی پروتکل پیشنهادی

4-1-   شبیه‌سازی پروتکل پیشنهادی.. 91

4-1-1- پارامترهای شبیه‌سازی… 92

4-1-2- نتایج شبیه سازی… 93

4-1-2-1- متوسط نرخ برخورد. 93

4-1-2-2- متوسط زمان برخورد. 94

4-1-2-3- سربار. 96

فصل پنجم: نتیجه‌گیری

5-1-   نتیجه‌گیری.. 98

5-2-   پیشنهادات.. 99

منابع. 100

چکیده انگلیسی.. 102

 

فهرست شکل‌ها

عنوان                                                                                                         صفحه

شکل ‏2‑1: کاهش تراکم ترافيکي.. 15

شکل ‏2‑2: شبکه‏هاي خودرويي سلولي.. 17

شکل ‏2‑3: شبکه‏هاي خودرويي اختصاصي.. 18

شکل ‏2‑4: شمايلي کلي از شبکه‏هاي بين خودرويي موردي (VANET) 19

شکل ‏2‑5: نحوه پخش پيغام تصادف در شبکه‏هاي بين خودرويي.. 20

شکل ‏2‑6: امنيت يکي از کاربردها و اهداف شبکه‏هاي خودرویی است… 22

شکل ‏2‑7: برخي از کاربردهاي شبکه خودرویی.. 24

شکل ‏2‑8: هشدار عبور از علامت توقف… 26

شکل ‏2‑9: نمونه‏اي از کاربردهاي رفاهي در (پروژه Fleet Net) 27

شکل ‏2‑10: نمايي از خودروهاي کمک‏يار راننده شرکت ولوو. 28

شکل ‏2‑11: ترتیب بسته داده (a) بسته CTB/RTB، (b) DATA/ACK.. 36

شکل ‏2‑12: پروتکل UMB.. 38

شکل ‏2‑13: یافتن یک مسیر برای کافی شاپ.. 42

شکل ‏2‑14: حالت‌های انتقال در VADD.. 43

شکل ‏2‑15: یک مثال از مدل تاخیر VADD.. 44

شکل ‏2‑16: گراف یک مسیر. 45

شکل ‏2‑17: افزودن مرز. 46

شکل ‏2‑18: انتخاب خودروی بعدی برای ارسال داده 47

شکل ‏2‑19: یک سناریو از حلقه مسیریابی.. 49

شکل ‏2‑20: بردارهای حرکت و جهت… 55

شکل ‏2‑21: بردار حرکتی خودرو در ارتباط با رویداد تغییر فریم مرجع. 55

شکل ‏2‑22: نمایش هندسی Dd و Dt 58

شکل ‏2‑23: نمایش تاثیر ضرایب خطا 62

شکل ‏2‑24: معماری شبکه خودرویی.. 67

شکل ‏2‑25: ساختار خوشه یک شبکه خودرویی.. 69

شکل ‏2‑26: معماری شبکه خودرویی.. 71

شکل ‏2‑27: نحوه کار الگوریتم خوشه‌بندي مبتنی بر پایداری حرکتی.. 73

شکل ‏2‑28: الگوریتم VWCA.. 76

شکل ‏2‑29: مثالی از خوشه‌بندي RMAC با همپوشانی سه خوشه. 78

شکل ‏3‑1: معماری پروتکل پیشنهادی.. 85

شکل ‏3‑2: هستی‌شناسی جغرافيايي.. 86

شکل ‏3‑3: هستی‌شناسی سفر. 87

شکل ‏3‑4: ماتريس ارتباط بين دو هستی‌شناسی جغرافيايي و هستی‌شناسی سفر. 88

شکل ‏3‑5: مثالی از انتشاررویداد. 90

شکل ‏4‑1: مدل شهری توپولوژی خیابان‌ها 92

 

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                     صفحه

جدول ‏2‑1: دو فاز برای حفظ و نگهداری ساختار خوشه. 70

جدول ‏2‑2: معیارهای الگویتم اصلاح شده خوشه‌بندي سازگار با تحرک و توزیع شده 77

جدول ‏4‑1: پارامترهای شبیه سازی.. 93

فهرست نمودار‌ها

عنوان                                                                                                     صفحه

نمودار ‏4‑1: نرخ برخورد در سرعت‌های متفاوت.. 93

نمودار ‏4‑2: نرخ برخورد به ازای تعداد گره‌های متفاوت.. 94

نمودار ‏4‑3: زمان برخورد در سرعت‌های متفاوت.. 95

نمودار ‏4‑4: زمان پاسخ برای تعداد متغیر گره‌ها 95

نمودار ‏4‑5: متوسط سربار برای سرعت‌های متفاوت.. 96

نمودار ‏4‑6: متوسط سربار برای تعداد بسته‌‌های ارسالی.. 97

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo