本书从车联网技术的发展趋势及应用特点出发，结合不同实际应用场景，全面展示面向移动边缘计算的车联网关键技术。全书共9章，首先，详细介绍面向移动边缘计算的车联网的背景、主要应用场景及架构。然后，分析基于移动边缘计算的车联网系统的构成与当前面临的主要问题。基于这些问题，对车联网中基于移动边缘计算的计算卸载、任务调度、移动性管理、计算资源分配、缓存服务进行研究。同时，针对区块链技术在车联网安全认证领域的应用进行分析。最后，对车联网技术的未来发展方向进行展望。
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移动通信终端与网络控制国家地方联合工程研究中心核心成员，主持参与国家重大专项、国家自然科学基金、重庆市发改委项目和重庆市科委项目等项目
目录
第1章 绪论 1
1.1 车联网简介 1
1.1.1 车联网的发展背景与概念 1
1.1.2 车联网技术的应用 3
1.1.3 车联网的发展前景 4
1.2 车联网体系架构 5
1.2.1 车联网综合组网体系架构 5
1.2.2 车联网分层模型 6
1.3 车联网通信标准 8
1.3.1 IEEE 802.11p标准 8
1.3.2 美国DSRC标准 9
1.3.3 欧盟C-ITS标准 10
1.3.4 中国C-V2X标准 10
1.4 MEC的发展及概念 12
1.4.1 云计算、雾计算 12
1.4.2 边缘计算 16
1.4.3 移动云计算 17
1.4.4 移动边缘计算 19
1.5 MEC标准及系统架构 20
1.5.1 ETSI MEC 20
1.5.2 3GPP MEC 21
1.5.3 MEC系统架构 21
1.5.4 5G MEC融合架构 22
1.6 MEC的应用场景 24
1.6.1 5G三大应用场景 24
1.6.2 MEC典型应用场景 25
1.6.3 面向MEC的5G应用实例 25
1.7 本章小结 27
参考文献 27
第2章 基于MEC的车联网系统概述 29
2.1 基于MEC的异构车联网体系架构 29
2.2 车联网中的MEC部署 30
2.2.1 中兴通讯MEC部署位置 30
2.2.2 中国电信MEC平台部署架构 30
2.3 基于MEC的车联网系统面临的问题 32
2.3.1 基于MEC的车辆计算卸载问题 32
2.3.2 基于MEC的车联网移动性管理问题 34
2.3.3 基于MEC的车联网异构资源分配问题 35
2.3.4 基于MEC的车联网缓存服务问题 37
2.3.5 基于MEC的车联网中的安全问题 38
2.4 本章小结 39
参考文献 39
第3章 车联网中基于MEC的计算卸载策略研究 41
3.1 基于MEC的计算卸载简介 41
3.1.1 基于MEC计算卸载的概念及应用场景 41
3.1.2 基于MEC的计算卸载步骤 43
3.2 车联网中基于MEC的计算卸载的相关技术 43
3.3 车联网中基于MEC的卸载对象匹配机制 44
3.3.1 车联网中资源的类型 44
3.3.2 车联网中资源异构性卸载模型构建 44
3.3.3 基于AHP和多轮顺序组合拍卖的卸载机制 46
3.3.4 系统效益评估 51
3.3.5 小结 55
3.4 车联网中面向MEC的实时能量感知卸载方案 55
3.4.1 车联网中时延与能耗的加权 55
3.4.2 车联网中能量实时感知的卸载模型构建 55
3.4.3 基于DQN的卸载决策 58
3.4.4 系统开销评估 60
3.4.5 小结 64
3.5 本章小结 64
参考文献 64
第4章 车联网中基于MEC的任务调度机制研究 65
4.1 任务调度概述 65
4.1.1 任务调度概念 65
4.1.2 任务调度模型 66
4.2 任务调度策略 68
4.2.1 任务调度策略的性能指标 68
4.2.2 任务调度技术 68
4.3 基于任务优先级的任务调度机制 69
4.3.1 基于MEC的车联网系统模型 71
4.3.2 任务调度问题形成 73
4.3.3 任务调度机制与资源分配 74
4.3.4 仿真分析 78
4.4 基于V2X通信模式选择的任务调度机制 82
4.4.1 车联网中任务卸载问题描述 83
4.4.2 任务调度策略和资源分配解决方案 87
4.4.3 仿真验证与性能评估 92
4.5 本章小结 96
参考文献 96
第5章 车联网中基于MEC的移动性管理研究 99
5.1 车联网中基于MEC的移动性问题描述 99
5.1.1 基站间切换问题 99
5.1.2 任务迁移问题 99
5.1.3 路径问题 101
5.2 VM迁移技术 101
5.2.1 脱机迁移与联机迁移 101
5.2.2 迁移模型 102
5.2.3 迁移优化目标 102
5.3 基于NOMA-MEC的车联网任务迁移策略 103
5.3.1 背景介绍 103
5.3.2 系统模型 104
5.3.3 基于NOMA-MEC的车联网任务迁移与缓存策略 107
5.3.4 仿真分析 112
5.4 车联网中整合MEC与CDN的移动性管理策略 116
5.4.1 背景介绍 116
5.4.2 系统模型和问题规划 118
5.4.3 开销选择的动态信道分配方案 121
5.4.4 基于RSU调度的合作博弈算法 122
5.4.5 仿真分析 125
5.5 本章小结 128
参考文献 129
第6章 车联网中基于MEC的计算资源分配研究 133
6.1 车联网中计算资源分配技术概述 133
6.1.1 背景介绍 133
6.1.2 资源分配面临的问题 134
6.2 基于MEC的通信模式选择与资源分配策略 134
6.2.1 传输速率和时延因子联合建模 134
6.2.2 基于V2X模式选择的Q学习资源分配 137
6.2.3 仿真与评估 140
6.3 车联网中基于MEC的资源优化方案 143
6.3.1 通信模型与计算模型形成 143
6.3.2 基于广义Benders分解算法的时延优化 146
6.3.3 性能分析 149
6.4 车联网中基于MEC的多服务器任务卸载和资源分配 152
6.4.1 任务卸载与资源分配问题相关描述 152
6.4.2 资源分配与任务卸载问题 153
6.4.3 求解方案与复杂度分析 155
6.5 本章小结 163
参考文献 163
第7章 车联网中基于MEC的缓存服务研究 164
7.1 缓存的概念 164
7.2 缓存内容 164
7.3 缓存的位置 165
7.4 车联网中基于MEC的V2X协同缓存及资源分配 166
7.4.1 车联网中基于MEC的V2X协同缓存卸载模型 166
7.4.2 基于MEC的V2X协同缓存决策 169
7.4.3 基于MEC的V2X协同缓存资源分配 170
7.4.4 仿真分析 174
7.5 本章小结 178
参考文献 178
第8章 车联网与区块链 180
8.1 区块链简介 180
8.1.1 区块链概述 180
8.1.2 区块链共识算法 185
8.1.3 智能合约 186
8.1.4 区块链的应用 187
8.2 基于区块链的车联网安全认证技术 188
8.2.1 车联网安全通信模型 188
8.2.2 密码学关键技术 189
8.2.3 车联网安全需求 191
8.2.4 接入认证与切换认证 192
8.2.5 安全性分析 199
8.2.6 仿真结果与分析 203
8.3 本章小结 208
参考文献 208
第9章 车联网发展现状及展望 210
9.1 车联网发展现状 210
9.1.1 车联网理论发展现状 210
9.1.2 车联网产业发展现状 211
9.2 车联网典型应用场景 213
9.2.1 交通安全场景 213
9.2.2 交通管理场景 214
9.2.3 信息服务场景 216
9.3 车联网面临的挑战 217
9.3.1 车联网技术发展的挑战 217
9.3.2 车联网产业化进程的挑战 219
9.4 本章小结 220
参考文献 220
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