Введение
Глава 1. Анализ современных концепций развития ИТС 14
1.1. Цели и задачи ИТС 14
1.2. Зарубежный опыт развитие ИТС 16
1.3. Стандарты и рекомендации в области ИТС 18
1.4. Архитектура ИТС 28
1.4.1. Сетевая архитектура 28
1.4.2. Структура типовой ИТС станции 31
1.4.3. Стек протоколов типовой ИТС станции 32
1.4.4. Технологии взаимодействия 35
1.4.5. Роль VANET в структуре ИТС 40
1.5. Архитектура сетей VANET 41
1.5.1. Состав VANET 41
1.5.2. Методы обмена информацией 42
1.5.3. Топологии VANET 44
1.6. Анализ структуры протокола IEEE 802.11p 45
1.6.1. Физический уровень 45
1.6.2. Канальный уровень 48
1.7. Приложения автомобильных сетей 53
1.7.1. Приложения общего назначения 53
1.7.2. Приложения управления транспортными потоками 54
1.7.3. Приложения безопасности 55
1.8. Цель и задачи исследования 56
1.9. Выводы по главе 1 57
Глава 2. Разработка алгоритма управления ретрансляцией широковещательного трафика 59
2.1. Анализ подходов к построению систем безопасности 59
2.2. Отказоустойчивость сети VANET для передачи приоритетного трафика 65
2.2.1. Анализ причин возникновения отказов 65
2.2.2. Методы повышения отказоустойчивости сети VANET 66
2.2.3. Классификация методов борьбы с перегрузками при широковещательной передаче трафика 69
2.3. Стратегия ограничения широковещательного трафика 73
2.3.1. Дистанция информирования 75
2.3.2. Ограничение дистанции информирования 76
2.3.3. Оценка количества ретрансляций 79
2.4. Алгоритм управления уровнем задержки 80
2.4.1. Ограничение времени жизни и контроль дублирования 83
2.4.2. Выбор подхода к ретрансляции 85
2.4.3. Формирование задержки 88
2.4.4. Инициализация ретрансляции и очистка буфера 90
2.5. Выводы по главе 2 92
Глава 3. Анализ модели агрегированного трафика систем БДД на основе VANET 94
3.1. Методы формирования агрегированного трафика 94
3.2. Анализ модели трафика сети VANET 96
3.2.1. Узел сети VANET как система массового обслуживания 96
3.2.2. Анализ процесса формирования агрегированного трафика в сети без ретрансляций 98
3.2.3. Анализ процесса формирования агрегированного трафика в сети с ограниченной ретрансляцией 100
3.2.4. Модель сети с применением алгоритма на основе SINR 103
3.3. Анализ процесса распределения сообщений безопасности по сети 108
3.3.1. Теория эпидемий 108
3.3.2. Базовая аналитическая модель 110
3.3.3. Модель с применением алгоритма ограничения на основе SINR 112
3.4. Выводы по главе 3 116
Глава 4. Исследование характеристик функционирования сети с применением алгоритма управляемой рассылки широковещательного трафика 117
4.1. Выбор среды моделирования 117
4.1.1. Расширение функциональности NS-2 118
4.1.2. Анализ доступных моделей радиоканала 122
4.1.2.1. Свободное распространение 122
4.1.2.2. Двулучевая модель 123
4.1.2.3. Многолучевая модель Nakagami-m 125
4.2. Подготовка сценария моделирования 127
4.2.1. Подготовка топологической карты зоны моделирования 128
4.2.2. Выбор модели мобильности 129
4.2.3. Алгоритм имитационной модели 131
4.3. Исследование потока широковещательных сообщений 132
4.3.1. Исследование агрегированного потока без ретрансляций 133
4.3.2. Исследование потока после процедуры фильтрации 134
4.3.3. Исследование потока с применением разработанного метода распределения широковещательных сообщений 135
4.3.4. Исследование агрегированного потока в условиях высокой загрузки системы. 136
4.4. Исследование эффективности работы алгоритма управляемого распределения широковещательного трафика 137
4.4.1. Исследование количества транслируемых сообщений 137
4.4.2. Исследование объема коллизий 138
4.5. Исследование переходных процессов распределения широковещательного трафика 139
4.6. Метод повышения эффективности использования канального ресурса 142
4.7. Выводы по главе 4 143
Заключение 146
Список сокращений и условных обозначений 147
Список литературы 150
