前 言
前 言
近十年来， 随着无线通信科学与车载终端技术日新月异的发展， 人们对于车载应用服务的依赖呈现了快速攀升的趋势。 随时随地为车载用户提供安全、 便捷的信息服务， 成为汽车制造商、 通信运营商及相关研究机构争相开发和探索的领域。 其中最成熟也最成功的产品当属美国通用汽车的安吉星（Onstar） 信息服务系统， 目前已成为全球至少600万汽车用户的信赖之选。然而， Onstar是一套采用远距离无线通信技术的付费系统， 对于终端用户的网络环境也有一定的要求。 如何在车载自组织网 （Vehicular Ad hoc Networks， VANETs） 中基于短距离移动通信技术， 利用免费但充沛的分布式车载服务资源经过服务组合向用户提供灵活、 丰富的个性化服务， 是本书研究动机所在。
车载自组织网VANETs作为移动自组织网 （Mobile Ad hoc Networks， MANETs） 的特殊子类， 是在道路环境中构建的一个自组织、 不依赖于任何基础设施、 可工作在各种恶劣条件下、 费用低廉、 结构开放的车辆间通信网络。可以预见， 在这种集灵活性、 健壮性于一体的网络环境中开展面向用户个性化需求的服务组合研究， 具有极高的应用前景和商业价值。 然而， 车辆节点快速移动导致网络拓扑的频繁变化， 给VANETs下服务组合带来了相当的难度和挑战， 也成为束缚VANETs应用和普及的关键所在。
目前国内外针对于VANETs环境下服务组合的研究仍属空白。 因此， 本书充分考虑VANETs区别于一般移动自组织网络的特殊性， 进行深入且有针对性的服务组合探讨。
本书主要从车载网以下几个方面展开分析和讨论：
（1）面向VAENTs环境提出了一种分层的服务组合体系结构， 并在此基础上建立了层次覆盖服务组合模型。 通过对传统MAENTs中基于服务覆盖网（Service Overlay Networks， SON） 思想的服务组合框架进行深入分析， 借鉴层次覆盖网络的概念及体系结构， 融合VANETs典型特征， 采用服务覆盖网跨层设计思想对服务组合系统进行建模， 从逻辑上将VANETs服务组合体系结构从下至上设计为三层——物理网络层、 服务实例层、 服务抽象层， 并通过动态叠加的方式抽象出第四层服务覆盖层， 在服务覆盖层上建立了适应于VANETs环境的服务组合模型。
（2） 在服务覆盖层上提出了一种基于服务强度 （Service Intensity， SI） 及路径预测生存时间 （Path Expiration Time， PET） 来选择最优下一服务实例的算法， 最大限度地减小了服务路径的解空间， 增强了服务路径的稳定性及可靠性。
（3） 提出了两种支撑VANETs服务组合的底层路由算法。 路由算法在考虑网络优化与路径优化的设计前提下， 充分融入服务发现特性与服务组合的需求。 在具体应用中， 对于非实时性业务， 采用 （Direction Based AODV Routing Protocol， DARP） 算法路由服务执行路径， 可大大提高服务路径的稳定性； 而对于实时性要求较高的场合， 采取 （Datagram Based Node Routing Protocol， DBNP） 路由算法寻路， 可大大降低服务路径建立时延。 合理、 有效的路由机制将为上层服务以及服务组合进程提供良好的底层支撑及保障。
（4） 为降低服务组合中断后的恢复时延， 提出了一种改进的基于服务实例层的本地修复策略 （Service Recovery based on Service Level， SRBSL）； 为进一步提高组合服务重建算法的快速恢复性及可靠性， 提出一种基于层次覆盖框架的跨层服务组合恢复架构， 定量分析服务组合过程中由于服务中断而使用户感知的服务失效干扰， 设计了基于最小干扰模型的服务恢复启发式算法（Recovery heuristic algorithm， RHA）， RHA从尽量减小服务失败对用户产生的干扰出发， 实现了服务组合失败后基于服务覆盖层的跨层设计恢复策略。
综上所述， 本书在重点分析VANETs高度动态性后从理论建模角度研究VANETs服务组合体系框架， 并深入探讨了VANETs服务组合方案的生成、 优化及重建恢复问题， 力求针对典型的VANETs网络环境建立一整套适应于车载移动终端并将分布式子服务整合为粗粒度增值服务的服务组合模型及分析方法， 设计出具有伸缩性及动态适应性的服务组合机制， 对未来VNAETs下服务资源的动态发现、 选择以及车载终端应用平台的建设和推进起到决定性作用， 具有重要学术价值和实用价值。
本书得到国家自然科学基金 （项目编号： 61272513）、 国家科技支撑计划项目 （项目编号：2012BAH08B02） 和北京市属高等学校人才强教计划资助项目 （项目编号： PHR201106133） 的资助， 在此一并表示感谢。
本书适合从事智能交通、 服务科学及动态网络研究的相关人员参考， 也可以作为高等学校高年级本科生、 研究生以及教师教学的参考资料。 由于水平有限， 书中不当之处敬请广大读者不吝指正。