基于HomePlug AV标准的车载电力线通信MAC协议改进研究

发布时间：2024-05-19 23:53

　　随着汽车智能化、电气化的发展,汽车内的电子器件数目不断增多,进而导致汽车内供电、通信线束数目的增加,这与汽车轻量化、低能耗的目标背道而驰。为了解决该问题,车载电力线通信技术应运而生,其利用汽车内现存的供电线束进行通信,从而大大减少汽车内线束的数量。介质访问控制协议是决定车载电力线通信系统的通信性能的重要因素之一,目前尚未有完整的针对车载电力线通信系统的介质访问控制协议。因此,本文在HomePlug AV标准协议的基础上,对介质访问控制协议进行改进与设计,使其满足车载电力线通信系统的需求。首先,对常见的低压电力线介质访问控制协议进行分析,着重对HomePlug AV标准中的介质访问控制协议进行仿真,得到其通信性能并进行分析,指出当前协议中存在的问题。其次,对汽车内的通信信号进行分类研究,将不同类别通信信号的通信需求进行总结与归纳;结合当前介质访问控制协议存在的问题,提出针对车载电力线通信系统的介质访问控制协议设计需求。然后,针对随机性控制信号的需求,提出了三种不同的改进方案,通过仿真对各自的优缺点进行分析。在此基础上,提出一种基于优先级的介质访问控制协议,实现避免信道冲突、降低开销等需求...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和来源
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 HomePlug AV协议研究现状
        1.2.2 车载电力线通信关键技术研究现状
        1.2.3 车载电力线通信MAC协议研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 电力线通信MAC协议与车载通信网络研究
    2.1 引言
    2.2 MAC协议分析
        2.2.1 CSMA/CA协议
        2.2.2 TDMA协议
    2.3 HomePlug AV MAC协议分析
        2.3.1 数据帧结构
        2.3.2 介质访问控制协议
        2.3.3 协议性能分析
    2.4 车载通信网络分析
        2.4.1 车载网络结构
        2.4.2 汽车通信信号需求分析
    2.5 面向汽车控制信号的MAC协议通信需求
    2.6 本章小结
第3章 面向随机性信号的CSMA/CA协议改进研究
    3.1 引言
    3.2 CSMA/CA协议的改进方案
        3.2.1 数据帧结构优化
        3.2.2 优先级数目改进
        3.2.3 优先级调度策略优化
    3.3 基于优先级的MAC协议
        3.3.1 基于优先级的MAC协议的设计
        3.3.2 最坏响应时间分析
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 面向周期性信号的时隙调度算法的优化
    4.1 引言
    4.2 时隙调度技术
    4.3 TDMA时隙调度过程分析
        4.3.1 周期调度表
        4.3.2 调度过程分析
        4.3.3 时隙调度模型
    4.4 装箱调度算法设计
        4.4.1 装箱调度问题相关定义
        4.4.2 启发式规则研究
    4.5 仿真分析
    4.6 本章小结
第5章 车载电力线通信系统混合型MAC协议的设计
    5.1 引言
    5.2 VPLC系统网络拓扑结构
    5.3 混合型MAC协议设计
    5.4 仿真分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3978640