一種時(shí)空約束的城市車載網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] ：本發(fā)明屬于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，涉及一種具有時(shí)空約束特征的適 用于城市環(huán)境下車載網(wǎng)絡(luò)通信仿真的移動(dòng)模型設(shè)計(jì)方法。
[0002] 技術(shù)背景：移動(dòng)模型試圖模擬網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的速度和方向要能真實(shí) 的反應(yīng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。為此研宄人員提出了很多移動(dòng)模型，每種模型都有各自的特點(diǎn)和 應(yīng)用范圍。典型常見的移動(dòng)模型有隨機(jī)漫步模型、隨機(jī)路點(diǎn)模型、隨機(jī)方向模型、無(wú)線仿真 域模型、基于概率矩陣的隨機(jī)漫步模型、移動(dòng)矢量模型、高斯-馬爾科夫模型、曼哈頓移動(dòng) 模型、方向移動(dòng)模型、基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)模型等。當(dāng)前移動(dòng)模型研宄主要存在兩個(gè)方面的 問(wèn)題，第一就是移動(dòng)模型的適用環(huán)境局限性，另一個(gè)就是模型內(nèi)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方式。針對(duì)城市 移動(dòng)模型的設(shè)計(jì)，需要考慮城市中節(jié)點(diǎn)行為在時(shí)間和空間上的限制。曼哈頓模型以及以曼 哈頓模型為基礎(chǔ)的市區(qū)移動(dòng)模型、市區(qū)地區(qū)街區(qū)移動(dòng)模型等可以模擬市區(qū)內(nèi)公路或街道行 人的移動(dòng)模式，但是對(duì)行為的規(guī)律性體現(xiàn)不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種能夠反映節(jié)點(diǎn)行為規(guī)律且具有時(shí)空約束特征 的適用于城市環(huán)境下車載網(wǎng)絡(luò)通信仿真的移動(dòng)模型設(shè)計(jì)方法。為此，本發(fā)明采用如下的技 術(shù)方案：
[0004] (1)系統(tǒng)參數(shù)初始化。首先為節(jié)點(diǎn)構(gòu)建初始的五元組參數(shù)（S，D，Ts，Tr，L)，具體 過(guò)程為：
[0005] a)基于已構(gòu)建好的城市交通街道柵格網(wǎng)絡(luò)，設(shè)定節(jié)點(diǎn)起始位置S均勻分布在城市 街道上；
[0006] b)在[0，T)時(shí)間范圍內(nèi)，節(jié)點(diǎn)在依據(jù)正態(tài)分布概率密度函數(shù)fS⑴選取出發(fā)時(shí)刻 Ts ;節(jié)點(diǎn)依據(jù)正態(tài)分布概率密度函數(shù)fr(t)選取返回時(shí)刻Tr，要求Tr > Ts ;其中fs(t)和 fr(t)為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種時(shí)空約束的城市車載網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)模型，其特征在于如下步驟： (1)首先為節(jié)點(diǎn)構(gòu)建五元組參數(shù)（s，D，Ts，Tr，L)，具體過(guò)程為： a) 基于已構(gòu)建的城市交通街道柵格網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)起始位置S均勻分布在城市街道上； b) 在[0,T)時(shí)間范圍內(nèi)，節(jié)點(diǎn)在依據(jù)正態(tài)分布概率密度函數(shù)fs(t)選取出發(fā)時(shí)刻Ts; 節(jié)點(diǎn)依據(jù)正態(tài)分布概率密度函數(shù)fr(t)選取返回時(shí)刻Tr，要求Tr>Ts; c) 設(shè)定節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的最低速度為vmin，在[0，T)時(shí)間范圍內(nèi)模型內(nèi)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度為：
節(jié)點(diǎn)在街道上沿直線運(yùn)動(dòng)，速度v(t)也是以T為周期的函數(shù)，k為大于等于1的常數(shù)； d) 每個(gè)節(jié)點(diǎn)在城市交通街道柵格網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)選擇街道上的一個(gè)地點(diǎn)作為自己的目的 地D，并計(jì)算起始位置S到目的地D的最短路徑，并從中選取一條最短路徑L作為今后從S 到D之間的往返路徑，路徑L長(zhǎng)度為1 ; e) 若利用下面公式（1)求得的x值小于
，且利用下面公式（2)求得的y值小
則D選取合理；否則重新執(zhí)行上一步d)，重新選取目的地；
(2) 節(jié)點(diǎn)在每個(gè)T周期的（Ts-St，Ts+St)時(shí)間范圍內(nèi)隨機(jī)選擇一個(gè)時(shí)刻，并且以速度 v(t)+Sv從起始位置S沿路徑L向目的地D運(yùn)動(dòng)，St為常數(shù)，SvS[〇，Vmin)內(nèi)隨機(jī)選取 的常數(shù)； (3) 節(jié)點(diǎn)在每個(gè)T周期的〇；-St，T，St)時(shí)間范圍內(nèi)隨機(jī)選擇一個(gè)時(shí)刻，以且速度 v(t)+Sv從位置D沿路徑L返回起始位置S，St如上面所述，是一常數(shù)，而S[〇, Vmin) 內(nèi)隨機(jī)選取的常數(shù)； (4) 節(jié)點(diǎn)以T為周期重復(fù)上面所述第（2)、第（3)步。
2. 如權(quán)利要求1所述方法，節(jié)點(diǎn)每個(gè)周期內(nèi)的出發(fā)時(shí)刻Ts選取的正太分布概率密度函 數(shù)如下面公式（3)所示，節(jié)點(diǎn)每個(gè)周期內(nèi)的返回時(shí)刻Tr選取的正太分布概率密度函數(shù)如下 面公式⑷所示：
其中i^，us，8^ 6s為常數(shù)，us<i^。
【專利摘要】本發(fā)明屬于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有時(shí)空約束特征的適用于城市環(huán)境下車載網(wǎng)絡(luò)通信仿真的移動(dòng)模型設(shè)計(jì)方法。其特征在于模型的構(gòu)建過(guò)程中不但要構(gòu)建節(jié)點(diǎn)移動(dòng)空間約束環(huán)境，包括基于已構(gòu)建城市交通柵格網(wǎng)絡(luò)設(shè)定設(shè)定節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的起始位置和目的地、選取節(jié)點(diǎn)運(yùn)行路徑；還要構(gòu)建節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的時(shí)間約束環(huán)境，將節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的時(shí)間以T為周期，依據(jù)正態(tài)分布概率密度函數(shù)，設(shè)定節(jié)點(diǎn)周期性出發(fā)時(shí)刻和返回時(shí)刻，以及根據(jù)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)刻所設(shè)定的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度。發(fā)明能夠較為準(zhǔn)確地模擬真實(shí)環(huán)境下節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，對(duì)于車聯(lián)網(wǎng)等城市環(huán)境下的延遲容忍網(wǎng)絡(luò)仿真有著參考作用，還可以有效模擬城市早晚高峰期車輛的運(yùn)行狀況。
【IPC分類】H04L29-08, H04W24-06
【公開號(hào)】CN104581803
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510052997
【發(fā)明人】楊奎武, 郭淵博, 賈洪勇, 馬駿, 琚安康, 隋雷, 姜文博
【申請(qǐng)人】楊奎武
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日