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摘要:城市交通的快速发展,使得城市交通管理面临的问题越来越多,传统的交通管理系统已经无法满足现代交通事业的发展需求,尤其是传统的交通管理系统的组网方式属于单播方式,这种方式无法保证其数据传输的准确性,而且也不能同时满足多个需求段的需求,因此需要要选择使用更为智能化的交通系统。本文首先对研究组播通信的交通通信网络的必要性进行了介绍,其次概述了Mesh结构网络模型的相关理论,最后概述了其模型构建,仅供交流使用。
关键词:组播通信;交通通信网络;研究
交通管理系统性能的强弱与其交通通信网络的强弱有着直接的关系,而对交通通信网络有着重大影响的是其组网方式,传统的交通管理系统,之所以存着多种缺陷,主要是因为其组网方式属于单播,无法满足过多的管理需求,因此需要研究一种更为先进的组网方式,组播通信的方式值得考虑。
一、研究组播通信的交通通信网络的必要性
现阶段城市交通发展迅速,地上交通与地下交通相结合,为城市的各方面发展奠定了基础,但是但是因为城市居民汽车拥有量越来越多,传统的交通管理方式显然已经不能适应现代城市交通的发展,因此需要研究出更为先进的交通管理系统,该系统不仅要具有智能化的优势,还应该具备信息化、综合化的优势,只有如此,才能合理有序的管理城市交通。
目前我国各大城市几乎都在应用智能交通系统,这是我国城市交通管理取得进步的显著标志,智能交通系统之所以能够发挥出强大的功能,主要是因为其交通通信网络起到了关键性的作用,因此需要对交通通信网络进行精心的设计,认真的研究,以此保证其各项性能都能达到智能系统的要求,尤其是组网方式以及通信效率等比较重要的性能,如果上述性能不够优良,其整个交通智能系统就会出现比较严重的安全隐患,而影响其使用效率。但是要想保证交通通信网络的性能,首先应该优化系统的组网方式,也应该适当的调整组网结构,因为组网方式与结构的不同,对智能交通系统的吞吐量以及传输能力都会产生差异,正是因为如此,很多专家学者都热衷于研究交通通信网络系统,以此寻找到最合适的组网方式,最佳的组网结构,以此确保整个系统能够长效发展。
早期使用的交通通信网络所使用的组网方式属于单播,这种方式无法确保数据传输的准确性,而且也无法同时满足多个需求段的需求,而为了能够使其满足数据传输准确性以及各个需求段的需求,往往都相关人员进行不止一次的数据处理,需要复制不止一个的数据包,以此能够满足各个不同需求段的需求,尽管这样做能够达到目的,但是一旦需求者超过了一定的限度,则其需要传输的数据就会增加,而利用上述的方式无疑不能解决其面临的根本负担,因此导致网络拥堵,吞吐量难以达到要求,所以无法彻底解决尝试交通所面临的问题。
基于单播方式的缺陷,研究出一种更为合理,性能更佳的组网方式,即组播通信的方式,该种通信方式使用的Mesh结构,有线与无线之间能够进行有效的连接,只有选择使用优良的编程算法,这样只要在源点上发送一次即可接收来自不同终端的数据。
二、基于组播通信的交通通信网络研究
1、Mesh结构网络模型的相关理论
由于Mesh结构具有简单直接的特点,因此选用Mesh网络构建交通通信网络能够直接保证交通通信网络需要达到相应性能的要求。将Mesh结构应用在交通通信网络中,使得交通通信网络中的各个节点之间可以根据具体的交通信息网络中各个节点的地理位置的限制、网络各节点的性能和所需经济状况以及交通通信的可靠性的要求等,依次来决定各节点之间是采用直接的有线连接,还是无线的间接连接,以实现节点的有效连接,组成一个统一的网络整体。一般地,交通通信网络是由网络节点、节点之间连接的边、节点之间路径的长度、节点连接程度的分布以及节点系数等特征及参数组成。其中,在这些所有的特征参数中,最重要的两个参数是节点之间连接程度的分布和节点之间路径的平均长度。前者表征了交通通信网络的节点的度数分布的均匀性,后者直接决定了网络的疏松程度。Mesh网络是具有良好的节点连接度分布和路径平均长度特性的网络。Mesh结构的网络节点连接度的分布规律是幂分布。Mesh网络结构的这些特点,能够满足交通通信网络构建的全部要求,因此,成为构建交通通信网络的首选结构模型。
2、交通通信网络的组播模型构建
在过去,交通通信网络的常用构造模型是单播方式,即在交通通信网络的一次通信中,选取一个节点作为通信的源节点,当其它节点向源节点提出数据请求时,源节点需要将源节点和接收节点之间建立点对点的直接连接,然后将数据通过建立起的连接传送到接收端。单播数据传输模式。这样通过构建组播数据传输模式,源节点只需发送一次待传输数据就可以同时满足多个接收节点的数据请求,如此就能大大提高数据传输的效率,并且有效节约通信资源。利用Mesh结构网络构建交通通信网络的组播模型。设定网络中一个源节点为s,数据的接收端,即数据传输的网络终点用t表示,则其集合为T:{t},其中的取值为1到的整数。则构建的组播模型为V={s,T}={s,t,t….,t}。此时的网络需要将源点s中的数据同时传送给个网络接收端。融合最大流和最小割算法,得到网络模型的构建理论。通过在源节点s和网络终端节点t之间寻求满足其边不相邻的最大数目来得到通信网络的最大流。将网络中的源节点到达网络中所有终端节点的最大流用,mlfow(s,t)表示,则由此可以得到组播通信的最大速率,其最大速率的r=min—maOlV(s,T)=m!n(nlaxflow(s,t1)中,r就是根据最大流计算得到的组播通信速率。
由此,在Mesh网络结构理论的基础上,采用组播数据传输模式网络的构建方式,通过利用最大流理论约束网络中的各个参数及其特征,最终就得到了满足实际数据传输要求的网络,这样就完成了交通通信网络组播通信模型的构建,避免了传统单播通信网络需要多次复制并向每个有数据请求的节点发送数据消息而带来的服务请求响应慢、网络拥塞、源节点工作压力大的问题。
3、交通通信组播通信的性能评估
在构建的交通通信组播通信网络中,其中的每一个节点都能够同时向网络中的所有节点传输数据信息。采用Mesh结构构建通信网络,使得通信网络中的每个网络节点都可以当做是网络中的路由,这样就增强了通信网络传输信息、选择最优路径传输、传输信息效率等性能。并且在通信网络中数据的传输是以网络编码的形式进行的,即将所有待传输数据根据网络编码算法进行编码和更新后在通信网络中进行有效传输。根据交通通信网络在具体实际应用中对网络通信的要求,设定交通通信网络评价的各种特性。
三、结语
综上所述,可知对基于组播通信的交通通信网络进行研究十分必要,因为组播通信方式不仅能够满足过多的数据需求,同时当网路吞吐量达不到要求时,组播通信的方式能够在短时间内提高传输效率,以此确保传输工作的正常进行。但是组播通信方式的研究,需要做好考虑多方面的问题,比如其相关理论,并且构建出相关模型,除此之外,还需要对其进行性能评估。本文是笔者对组播通信的交通通信网络研究多年经验的总结,希望能够对城市交通事业的发展提供帮助。
参考文献:
[1] 周舸,陈智勇.基于物联网的交通流量监测系统设计研究[].计算机仿真.2011(08)
[2] 马亚蕾,吴振强,王改宁,邵志毅.基于网络编码的信息流重构匿名通信机制[].计算机应用研究.2011(06)
[3] 陆一飞,陶军,沈呈,夏勤.基于网络编码的无线单跳传输框架的研究与实现[].通信学报.2010(04)
[4] 刘威,冯金巧,卢国栋.交通信息短信发布系统研发[].交通信息与安全.2010(01)
关键词:组播通信;交通通信网络;研究
交通管理系统性能的强弱与其交通通信网络的强弱有着直接的关系,而对交通通信网络有着重大影响的是其组网方式,传统的交通管理系统,之所以存着多种缺陷,主要是因为其组网方式属于单播,无法满足过多的管理需求,因此需要研究一种更为先进的组网方式,组播通信的方式值得考虑。
一、研究组播通信的交通通信网络的必要性
现阶段城市交通发展迅速,地上交通与地下交通相结合,为城市的各方面发展奠定了基础,但是但是因为城市居民汽车拥有量越来越多,传统的交通管理方式显然已经不能适应现代城市交通的发展,因此需要研究出更为先进的交通管理系统,该系统不仅要具有智能化的优势,还应该具备信息化、综合化的优势,只有如此,才能合理有序的管理城市交通。
目前我国各大城市几乎都在应用智能交通系统,这是我国城市交通管理取得进步的显著标志,智能交通系统之所以能够发挥出强大的功能,主要是因为其交通通信网络起到了关键性的作用,因此需要对交通通信网络进行精心的设计,认真的研究,以此保证其各项性能都能达到智能系统的要求,尤其是组网方式以及通信效率等比较重要的性能,如果上述性能不够优良,其整个交通智能系统就会出现比较严重的安全隐患,而影响其使用效率。但是要想保证交通通信网络的性能,首先应该优化系统的组网方式,也应该适当的调整组网结构,因为组网方式与结构的不同,对智能交通系统的吞吐量以及传输能力都会产生差异,正是因为如此,很多专家学者都热衷于研究交通通信网络系统,以此寻找到最合适的组网方式,最佳的组网结构,以此确保整个系统能够长效发展。
早期使用的交通通信网络所使用的组网方式属于单播,这种方式无法确保数据传输的准确性,而且也无法同时满足多个需求段的需求,而为了能够使其满足数据传输准确性以及各个需求段的需求,往往都相关人员进行不止一次的数据处理,需要复制不止一个的数据包,以此能够满足各个不同需求段的需求,尽管这样做能够达到目的,但是一旦需求者超过了一定的限度,则其需要传输的数据就会增加,而利用上述的方式无疑不能解决其面临的根本负担,因此导致网络拥堵,吞吐量难以达到要求,所以无法彻底解决尝试交通所面临的问题。
基于单播方式的缺陷,研究出一种更为合理,性能更佳的组网方式,即组播通信的方式,该种通信方式使用的Mesh结构,有线与无线之间能够进行有效的连接,只有选择使用优良的编程算法,这样只要在源点上发送一次即可接收来自不同终端的数据。
二、基于组播通信的交通通信网络研究
1、Mesh结构网络模型的相关理论
由于Mesh结构具有简单直接的特点,因此选用Mesh网络构建交通通信网络能够直接保证交通通信网络需要达到相应性能的要求。将Mesh结构应用在交通通信网络中,使得交通通信网络中的各个节点之间可以根据具体的交通信息网络中各个节点的地理位置的限制、网络各节点的性能和所需经济状况以及交通通信的可靠性的要求等,依次来决定各节点之间是采用直接的有线连接,还是无线的间接连接,以实现节点的有效连接,组成一个统一的网络整体。一般地,交通通信网络是由网络节点、节点之间连接的边、节点之间路径的长度、节点连接程度的分布以及节点系数等特征及参数组成。其中,在这些所有的特征参数中,最重要的两个参数是节点之间连接程度的分布和节点之间路径的平均长度。前者表征了交通通信网络的节点的度数分布的均匀性,后者直接决定了网络的疏松程度。Mesh网络是具有良好的节点连接度分布和路径平均长度特性的网络。Mesh结构的网络节点连接度的分布规律是幂分布。Mesh网络结构的这些特点,能够满足交通通信网络构建的全部要求,因此,成为构建交通通信网络的首选结构模型。
2、交通通信网络的组播模型构建
在过去,交通通信网络的常用构造模型是单播方式,即在交通通信网络的一次通信中,选取一个节点作为通信的源节点,当其它节点向源节点提出数据请求时,源节点需要将源节点和接收节点之间建立点对点的直接连接,然后将数据通过建立起的连接传送到接收端。单播数据传输模式。这样通过构建组播数据传输模式,源节点只需发送一次待传输数据就可以同时满足多个接收节点的数据请求,如此就能大大提高数据传输的效率,并且有效节约通信资源。利用Mesh结构网络构建交通通信网络的组播模型。设定网络中一个源节点为s,数据的接收端,即数据传输的网络终点用t表示,则其集合为T:{t},其中的取值为1到的整数。则构建的组播模型为V={s,T}={s,t,t….,t}。此时的网络需要将源点s中的数据同时传送给个网络接收端。融合最大流和最小割算法,得到网络模型的构建理论。通过在源节点s和网络终端节点t之间寻求满足其边不相邻的最大数目来得到通信网络的最大流。将网络中的源节点到达网络中所有终端节点的最大流用,mlfow(s,t)表示,则由此可以得到组播通信的最大速率,其最大速率的r=min—maOlV(s,T)=m!n(nlaxflow(s,t1)中,r就是根据最大流计算得到的组播通信速率。
由此,在Mesh网络结构理论的基础上,采用组播数据传输模式网络的构建方式,通过利用最大流理论约束网络中的各个参数及其特征,最终就得到了满足实际数据传输要求的网络,这样就完成了交通通信网络组播通信模型的构建,避免了传统单播通信网络需要多次复制并向每个有数据请求的节点发送数据消息而带来的服务请求响应慢、网络拥塞、源节点工作压力大的问题。
3、交通通信组播通信的性能评估
在构建的交通通信组播通信网络中,其中的每一个节点都能够同时向网络中的所有节点传输数据信息。采用Mesh结构构建通信网络,使得通信网络中的每个网络节点都可以当做是网络中的路由,这样就增强了通信网络传输信息、选择最优路径传输、传输信息效率等性能。并且在通信网络中数据的传输是以网络编码的形式进行的,即将所有待传输数据根据网络编码算法进行编码和更新后在通信网络中进行有效传输。根据交通通信网络在具体实际应用中对网络通信的要求,设定交通通信网络评价的各种特性。
三、结语
综上所述,可知对基于组播通信的交通通信网络进行研究十分必要,因为组播通信方式不仅能够满足过多的数据需求,同时当网路吞吐量达不到要求时,组播通信的方式能够在短时间内提高传输效率,以此确保传输工作的正常进行。但是组播通信方式的研究,需要做好考虑多方面的问题,比如其相关理论,并且构建出相关模型,除此之外,还需要对其进行性能评估。本文是笔者对组播通信的交通通信网络研究多年经验的总结,希望能够对城市交通事业的发展提供帮助。
参考文献:
[1] 周舸,陈智勇.基于物联网的交通流量监测系统设计研究[].计算机仿真.2011(08)
[2] 马亚蕾,吴振强,王改宁,邵志毅.基于网络编码的信息流重构匿名通信机制[].计算机应用研究.2011(06)
[3] 陆一飞,陶军,沈呈,夏勤.基于网络编码的无线单跳传输框架的研究与实现[].通信学报.2010(04)
[4] 刘威,冯金巧,卢国栋.交通信息短信发布系统研发[].交通信息与安全.2010(01)