基于拍卖理论的车联网中继选择研究

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车联网通信中,因距离或链路的原因使得有些车辆不能与通信基础设施(如无线接入点AP)或其它移动车辆直接进行通信,这时就需要通过其它移动车辆中继转发信息来实现与AP或其它车辆的相互通信。一方面中继车辆可以为源车辆提供转发服务,使得源.目的对车辆传输范围得到扩大,给系统带来增益。另一方面由于中继车辆的参与,使得原本不受干扰的附近车辆节点通信受到影响,进而降低通信系统的整体性能。基于对中继车辆参与协作通信带来的增益和干扰的分析,本文提出了一种基于拍卖理论的车联网中继节点选择模型,并基于该模型分别设计了集中式网络下的单轮双向拍卖(SRDA)中继选择算法和分布式网络下的多轮单向拍卖(MROA)中继选择算法。在SRDA中,只进行一轮拍卖就将所有的中继节点拍卖完成,买卖双方根据中继节点的价值分别给出报价信息,然后将这些信息提交给拍卖方由拍卖方组织拍卖。在MROA中,采用的是多轮拍卖的形式。首先在每一轮拍卖过程中,所有的买方对一个卖方进行竞价,全部的卖方依次进行拍卖,然后由拍卖方按照特定的拍卖规则来进行拍卖,直到将所有的中继节点拍卖完成。  本文采用交通流仿真软件VanetMobiSim和网络仿真软件NS2的组合仿真去验证算法的性能,并分别与传统的集中式和分布式的中继节点选择方法进行了多种性能参数指标对比。仿真结果表明,SRDA和MROA都可以合理有效的分配中继节点,来提升系统的吞吐量,另外SRDA采用的是真实报价策略,还能提高拍卖人的效用,因此SRDA中继选择算法对拍卖人更有利,从而可以促进拍卖人组织拍卖。MROA采用的是优化的报价策略,使得买卖双方都能获益。此外,还计算了SRDA和MROA的复杂度,得出MROA的复杂度更低。
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