一种时空约束的城市车载网络移动模型的制作方法
【技术领域】 [0001] ：本发明属于无线网络通信，涉及一种具有时空约束特征的适 用于城市环境下车载网络通信仿真的移动模型设计方法。
[0002] 技术背景：移动模型试图模拟网络的实际情况，移动节点的速度和方向要能真实 的反应节点的运动情况。为此研宄人员提出了很多移动模型，每种模型都有各自的特点和 应用范围。典型常见的移动模型有随机漫步模型、随机路点模型、随机方向模型、无线仿真 域模型、基于概率矩阵的随机漫步模型、移动矢量模型、高斯-马尔科夫模型、曼哈顿移动 模型、方向移动模型、基于社会网络的移动模型等。当前移动模型研宄主要存在两个方面的 问题，第一就是移动模型的适用环境局限性，另一个就是模型内节点的运动方式。针对城市 移动模型的设计，需要考虑城市中节点行为在时间和空间上的限制。曼哈顿模型以及以曼 哈顿模型为基础的市区移动模型、市区地区街区移动模型等可以模拟市区内公路或街道行 人的移动模式，但是对行为的规律性体现不足。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的目的是提出一种能够反映节点行为规律且具有时空约束特征 的适用于城市环境下车载网络通信仿真的移动模型设计方法。为此，本发明采用如下的技 术方案：
[0004] (1)系统参数初始化。首先为节点构建初始的五元组参数（S，D，Ts，Tr，L)，具体 过程为：
[0005] a)基于已构建好的城市交通街道栅格网络，设定节点起始位置S均匀分布在城市 街道上；
[0006] b)在[0，T)时间范围内，节点在依据正态分布概率密度函数fS⑴选取出发时刻 Ts ;节点依据正态分布概率密度函数fr(t)选取返回时刻Tr，要求Tr > Ts ;其中fs(t)和 fr(t)为：
【主权项】
1. 一种时空约束的城市车载网络移动模型，其特征在于如下步骤： (1)首先为节点构建五元组参数（s，D，Ts，Tr，L)，具体过程为： a) 基于已构建的城市交通街道栅格网络，节点起始位置S均匀分布在城市街道上； b) 在[0,T)时间范围内，节点在依据正态分布概率密度函数fs(t)选取出发时刻Ts; 节点依据正态分布概率密度函数fr(t)选取返回时刻Tr，要求Tr>Ts; c) 设定节点运动的最低速度为vmin，在[0，T)时间范围内模型内节点的运动速度为：
节点在街道上沿直线运动，速度v(t)也是以T为周期的函数，k为大于等于1的常数； d) 每个节点在城市交通街道栅格网络中随机选择街道上的一个地点作为自己的目的 地D，并计算起始位置S到目的地D的最短路径，并从中选取一条最短路径L作为今后从S 到D之间的往返路径，路径L长度为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
则D选取合理；否则重新执行上一步d)，重新选取目的地；
(2) 节点在每个T周期的（Ts-St，Ts+St)时间范围内随机选择一个时刻，并且以速度 v(t)+Sv从起始位置S沿路径L向目的地D运动，St为常数，SvS[〇，Vmin)内随机选取 的常数； (3) 节点在每个T周期的〇；-St，T，St)时间范围内随机选择一个时刻，以且速度 v(t)+Sv从位置D沿路径L返回起始位置S，St如上面所述，是一常数，而S[〇, Vmin) 内随机选取的常数； (4) 节点以T为周期重复上面所述第（2)、第（3)步。
2. 如权利要求1所述方法，节点每个周期内的出发时刻Ts选取的正太分布概率密度函 数如下面公式（3)所示，节点每个周期内的返回时刻Tr选取的正太分布概率密度函数如下 面公式⑷所示：
其中i^，us，8^ 6s为常数，us<i^。
【专利摘要】本发明属于无线网络通信技术领域，涉及一种具有时空约束特征的适用于城市环境下车载网络通信仿真的移动模型设计方法。其特征在于模型的构建过程中不但要构建节点移动空间约束环境，包括基于已构建城市交通栅格网络设定设定节点移动的起始位置和目的地、选取节点运行路径；还要构建节点移动的时间约束环境，将节点移动的时间以T为周期，依据正态分布概率密度函数，设定节点周期性出发时刻和返回时刻，以及根据节点运动时刻所设定的节点移动速度。发明能够较为准确地模拟真实环境下节点的运行情况，对于车联网等城市环境下的延迟容忍网络仿真有着参考作用，还可以有效模拟城市早晚高峰期车辆的运行状况。
【IPC分类】H04L29-08, H04W24-06
【公开号】CN104581803
【申请号】CN201510052997
【发明人】杨奎武, 郭渊博, 贾洪勇, 马骏, 琚安康, 隋雷, 姜文博
【申请人】杨奎武
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月3日