Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập

Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.Nâng cao hiệu năng trong mạng VANET bằng việc cải tiến phương pháp điều khiển truy cập.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - NGUYỄN HOÀNG CHIẾN NÂNG CAO HIỆU NĂNG TRONG MẠNG VANET BẰNG VIỆC CẢI TIẾN PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRUY CẬP LUẬN ÁN TIẾN SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Hà Nội – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - NGUYỄN HOÀNG CHIẾN NÂNG CAO HIỆU NĂNG TRONG MẠNG VANET BẰNG VIỆC CẢI TIẾN PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRUY CẬP LUẬN ÁN TIẾN SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Mã số: 48 01 04 Xác nhận Học viện Khoa học Công nghệ Người hướng dẫn Hà Nội – 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án Tiến sĩ với tiêu đề "Nâng cao hiệu mạngVANETbằngviệccảitiếnphươngphápđiềukhiểntruycập"làcơngtrìnhnghiêncứu riêng hướng dẫn PGS.TS Phạm ThanhGiang Cáckếtquả,sốliệuđượctrìnhbàytrongluậnánlàtrungthực,mộtphầnđãđược cơng bố Tạp chí vàKỷyếu Hội thảo khoa học chuyên ngành nước quốc tế Luận án có tham khảo sử dụng số thơng tin từ nguồn sách, tạp chí luận án liệt kê danh mục tài liệu thamkhảo Hà Nội, ngày tháng năm 2023 NGHIÊN CỨU SINH Nguyễn Hoàng Chiến LỜI CẢM ƠN Nội dung luận án thực Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Cơngnghệthơngtin,ViệnHànlâmKhoahọcvàCơngnghệViệtNam.Nghiêncứusinh xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Thanh Giang, người tận tình hướng dẫn, định hướng cho trình nghiên cứu thực luậnán Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp q báu qua buổiseminarđịnhkỳhàngthángcủaqThầyCơ,cácchungia,cácNCStrongnhóm nghiên cứu Công nghệ mạng Truyền thông Viện Công nghệ thôngtin Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Cơng nghệ thơng tin, Phịng Tin học Viễn thơng tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu thực luận án Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp, Bộ Công Thương đồng nghiệp Khoa Công nghệ thông tin tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận án nghiên cứu Cuối biết ơn sâu sắc tới gia đình ln chia sẻ, cảm thơng, khích lệ tinh thần để tơi hồn thành luận án NGHIÊN CỨU SINH Nguyễn Hoàng Chiến MỤC LỤC LỜICAMĐOAN .i LỜICẢMƠN ii MỤCLỤC .iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮVIẾTTẮT vi DANH MỤC CÁCHÌNHVẼ xiii DANH MỤC CÁCBẢNGBIỂU xv MỞĐẦU CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀMẠNGVANET 1.1Giới thiệu mạng không dâyAd hoc .8 1.2Giới thiệumạngVANET 10 1.2.1 Kiến trúccủaVANET 12 1.2.2 Cácmơhình truyền thơngtrongVANET 13 1.2.3 Đặc điểm củamạngVANET 14 1.2.4 Các ứng dụng trongmạngVANET 15 1.2.5 Yêu cầucủaVANET 17 1.2.6 Thách thức trongmạngVANET 18 1.3 Các thành phần giao thứctrong VANET 18 1.3.1 Lớp vật lý trongIEEE802.11p 20 1.3.2 Lớp MAC trongIEEE802.11p 21 1.3.3 Giao thứcIEEE1609.4 .28 1.4 Hiệu năngmạngVANET 30 1.4.1 Khái niệm vềhiệu 30 1.4.2 Các độ đo hiệunăngmạng 30 1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đếnhiệunăng 31 1.4.4 Phương pháp đánh giá hiệu trongmạngVANET 35 1.5 Kết luậnChương1 38 CHƯƠNG2.PHÂNTÍCH,ĐÁNHGIÁPHƯƠNGPHÁPĐIỀUKHIỂNTẮCNGHẼN TRONGMẠNGVANET 39 2.1 Điều khiển tắc nghẽn trongmạngVANET 39 2.1.1 Nguyên lý điều khiểntắcnghẽn 39 2.1.2 Kiến trúc điều khiển tắc nghẽnxuyên lớp 40 2.1.3 Phương pháp phát hiệntắcnghẽn .41 2.1.4 Phương pháp điều khiểntắcnghẽn .42 2.2 Một số vấn đề điều khiển tắc nghẽn tồn chế truyềnquảng bá trongmạngVANET .44 2.3 Hướng tiếp cận giải vấn đề điều khiểntắcnghẽn 46 2.3.1 Hướng tiếp cận theo phương pháp dựa tốcđộtruyền 46 2.3.2 Hướng tiếp cận theo phương pháp dựa trêncông suất 48 2.3.3 Hướng tiếp cận theo phương pháp dựatrên CSMA/CA .50 2.3.4 Hướng tiếp cận theo phương pháp dựa độ ưu tiên vàlậplịch .51 2.3.5 Hướng tiếp cận theo phươngpháp lai 53 2.3.6 Một số phân tích vàđánhgiá 56 2.4 Hướng tiếp cận định hướng nghiên cứu củaluậnán .58 2.5 Kết luậnChương2 60 CHƯƠNG ĐIỀU KHIỂN CỬA SỔ TƯƠNG TRANH THÍCH ỨNG ĐỂCẢI THIỆN TỶ LỆ NHẬN THÀNH CÔNG CÁC THÔNG BÁO AN TOÀNTRONGMẠNGVANET .61 3.1 Đặtvấn đề 61 3.2 Một số nghiên cứuliênquan 63 3.3 Giải pháp điều khiển cửa sổ tương tranh thíchứng ACWC .67 3.3.1 Phương pháp giám sát lưu lượng quảng bátrong mạng 67 3.3.2 Cấu trúc liệu ghi nhận lưu lượng quảng bátrong mạng 70 3.3.3 Phương pháp tính tỷlệnhận .71 3.3.4 Thuật toán điều khiển cửa sổ tương tranhthíchứng 72 3.4 Mô vàkếtquả 75 3.4.1 Thiết lậpmơhình mạng tham sốmôphỏng 75 3.4.2 Các độ đohiệunăng 78 3.4.3 Phân tích đánh giá kết quảmơphỏng 80 3.5 Kết luậnChương3 83 CHƯƠNG THIẾT KẾ CỬA SỔ TƯƠNG TRANH TRƯỢT THÍCH ỨNGĐỂ GIẢM THIỂU TỶ LỆ XUNG ĐỘT THÔNG BÁO AN TOÀN TRONGMẠNGVANET 84 4.1 Đặtvấn đề 84 4.2 Một số nghiên cứuliênquan 85 4.3 Giải pháp điều khiển cửa sổ tương tranh trượt thích ứng ASCWC9 4.3.1 Cơ chế điều khiển truy cậpưu tiên .91 4.3.2 Thuật toán điều khiển cửa sổ tương tranh trượtthích ứng 93 4.4 Đánh giá kết bằngmôphỏng 95 4.4.1 Các tham sốmôphỏng .95 4.4.2 Các độ đohiệunăng 98 4.4.3 Kết quảmôphỏng 99 4.4.4 Phân tích kết quảmơphỏng .107 4.5 Kết luậnChương4 108 KẾTLUẬN 110 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃCƠNGBỐ 112 TÀI LIỆUTHAMKHẢO .113 PHỤLỤC .124 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu AC Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt Access Category Danh mục truy cập ACK ACKnowledgement Xác nhận ACS Awareness Control Strategy Phương pháp điều khiển nhận thức Adaptive Contention Window Điều khiển cửa sổ tương tranh thích Control ứng ACWC AIFS AIFSN AMRC AN Arbitration InterFrame Space Khoảng thời gian khung tin liệu Arbitration InterFrame Space Số khoảng thời gian khung Number tin trọng tài Adaptive Message Rate Control Điều khiển tốc độ thơng báo thích ứng Actual Number Số thực tế Adaptive Sliding Contention Điều khiển cửa sổ tương tranh trượt Window Control thích ứng Adaptable Offset Slot Khe dịch chuyển thích ứng AP Access Point Điểm truy nhập AT ATtenuation Sự suy giảm Adaptive Traffic Beacon Tín hiệu giao thơng thích ứng A Vehicle Oriented Congestion Thuật toán điều khiển tắc nghẽn Control Algorithm hướng phương tiện Average Waiting Time Thời gian chờ trung bình ASCWC AOS ATB AVOCA AWT Nỗ lực tối đa, ký hiệu kiểu BE Best Effort liệu đa phương tiện IEEE 802.11e BEB Binary Exponential Backoff BK BacKground BPSK Binary Phase Shift Keying Thủ tục quay lui hàm mũ nhị phân nền, ký hiệu kiểu liệuđa phương tiện IEEE802.11e Điều chế pha nhị phân BRR Beacon Reception Rate Tỷ lệ tiếp nhận tín hiệu BSS Basic Service Set Bộ dịch vụ sở Basic Service Set Identifier Định danh dịch vụ sở BSSID CABS Context Aware Beacon Scheduling Lập lịch tín hiệu theo ngữ cảnh CBR Channel Busy Ratio Tỷ lệ kênh truyền bận CCA Clear Channel Assessment Xác định kênh rỗi CCH Control Channel Kênh điều khiển CDMA Code Division Multiple Access Truy nhập kênh phân chia theo mã C2C-CC Car to Car Communication Hiệp hội truyền thông xe với xe Carrier Sense Multiple Access Điều khiển đa truy nhập cảm nhận with Collision Avoidance sóng mang có tránh xung đột Channel Monitoring and Khoảng thời gian định Decision Interval giám sát kênh truyền CS Channel State Trạng thái kênh CR Collision Rate Tỷ lệ xung đột CTS Clear To Send CW Contention Window Cửa sổ tương tranh DA Destination Address Địa chỉ đích DBM- Density Based Method for Phương pháp dựa mật độ để ACW Adjusting theCWsize điều chỉnh kích thước CW CSMA/CA CMDI DCF DIFS DITRAC DS DSRC Distributed Coordination Function DCF InterFrame Space Dynamic Integrated TRAnsmission Control Gói tin thơng báo sẵn sàng để truyền Chức cộng tác phân tán Khe trống thời gian DCF Điều khiển truyền tích hợp động Distributed System Hệ thống phân tán Dedicated Short Range Công nghệ truyền thông tầm ngắn Communication chuyên dụng DFPAV Distributed Fair Power Điều chỉnh công suất công bằng Adjustments for Vehicular phân tán cho môi trường phương environments tiện Enhanced Distributed Channel Truy cập kênh truyền phân tán Access nâng cao EIFS Extended InterFrame Space Khe trống thời gian mở rộng EOSP End of Service Period Kết thúc chu kỳ dịch vụ Event-driven Safety Các ứng dụng an toàn hướng Applications kiện EDCA ESA ETSI FCC European Telecommunications Standards Institute Federal Communications Commission Viện tiêu chuẩn viễn thông châu âu Ủy ban truyền thông liên bang Frequency Division Multiple Truy nhập kênh phân chia theo tần Access số FDF First Deadline First Thời hạn FEC Forward Error Correction Sửa lỗi chuyển tiếp FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh FIFO First In First Out Vào trước trước Fair Power Adjustment for Điều chỉnh công suất công bằng Vehicular environment môi trường phương tiện Global Navigation Satellite Hệ thống dẫn đường bằng vệ tinh System toàn cầu Global System for Mobile Hệ thống tồn cầu cho truyền thơng Communication di động Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ chuyển mạch gói tổng hợp HCCA HCF Controlled Channel Access FDMA FPAV GNSS GSM GPS HCF HS Truy cập kênh điều khiển bởi HCF Hybrid Coordination Function Chức điều khiển lai HotSpot Điểm phát sóng