14、基于ns - 3的软件定义车联网仿真平台研究

基于ns - 3的软件定义车联网仿真平台研究

1. 车联网与软件定义网络概述

车联网（VANET）作为移动自组织网络（MANET）的一个子类，是由车辆和路边单元（RSUs）构建的无线网络。车辆可以与其他车辆和路边单元进行数据转发，分别实现车对车（V2V）和车对基础设施（V2I）的通信。车联网有望提供诸如碰撞避免、路线管理、监控服务和移动车载云服务等多种服务。然而，由于缺乏针对车辆移动性和异构设备的资源与连接的专用机制，这些服务的实现仍不完全可行。

软件定义网络（SDN）通过逻辑上分离控制平面和数据平面，实现了集中式的知识和控制场景。集中控制系统可以有效简化网络管理，特别是在网络节点众多的情况下。同时，集中控制系统实现的智能管理策略将提高网络数据传输的可靠性和效率，进一步提升车联网服务的性能。

目前，大多数SDN研究主要针对有线网络，但越来越多的研究开始关注将SDN融入移动无线网络。SDN在无线网络中的初步研究仅构建了一些基本原型，可分为带内和带外两大类。带外结构与传统用于有线网络的SDN策略一致，控制流量数据包通过独立通道与数据流量分开传输；带内结构则是控制/数据流量在同一通道中传输。

为了构建一个更灵活、功能更强大的平台，提出了基于ns - 3的具有SDN范式的车联网仿真平台。ns - 3是一个离散事件网络模拟器，主要用于研究和教育。其库涵盖了大多数网络结构，如以太网、网状网络、Wi - Fi和WiMAX等。

2. 仿真背景

通信网络庞大而复杂，传统分析方法不足以准确估计其性能和行为，因此引入了网络模拟器来改进网络评估。网络模拟器通常包含各种模型，如信道模型、移动性模型、路由模型和应用模型等，以实现计算机网络的功能