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Contention Based Single-Server Queuing Model for Efficient Data Transmission in VANETs Using Stochastic Process
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AI
DOI：10.1002/cpe.70454.png)
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摘要
En 中文
车联网（VANETs）作为智能交通系统（ITS）的中枢神经系统，提供移动无线网络服务，从而支持各类应用，如交通安全与监控、环境与污染管理、应急与灾害管理以及基于舒适性的应用。VANETs因其节点具有动态且速度多变的特点而高度复杂，这导致频繁断开连接，在数据传输过程中引发延迟。因此，确保车辆间的连接性是一个亟待解决的问题。本研究尝试通过提出一种随机模型来保障节点间的多跳连接，以缓解VANET通信中的延迟问题。所提模型的主要创新在于采用基于竞争的排队模型。为评估网络效率，模拟了车辆竞争 roadside unit（RSU）进行数据传输时发生的拥塞问题。模拟框架采用高速公路环境评估交通流量。高速公路车道上任意两车辆发生碰撞会导致严重拥堵，引发交通拥堵和延迟，从而降低VANET的运行效率。为解决此问题并提升VANET性能，采用M/M/1排队模型，并利用端到端延迟（E2E）、等待时间和竞争多跳连接的车辆数量等指标进行评估。通过设定每小时内1000辆车的场景，调整交通到达率（10、20、30、50和100辆/秒）及10 Mbps的传输速率，对所提系统的性能进行分析。采用泊松概率分布（PPD）和二项分布（BD）验证车辆到达率和服务率。结果表明，所提方法显著降低了E2E延迟，在高峰交通条件下较现有系统提升最高达30%。等待时间分布和队列长度分析显示，基于交通流量调整服务率可进一步减少延迟。这些改进验证了基于竞争的M/M/1排队模型在VANET多跳通信中的有效性。
Keyword:
contention
data transmission
intelligent transportation systems (ITSs)
Markovian queue
vehicular adhoc networks (VANETs)
期刊
C
IF:
1.5
论文数:
473
被引数:
0
机构
引用论文
QoS-Predicted Energy Efficient Routing for Information-Centric Smart Grid: A Network Calculus Approach.png)
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