VANET中MAC层协作通信技术研究
发布时间：2021-04-14 11:30
作为智能交通系统重要组成部分,VANET中各种移动分布式应用使得车辆的安全性和交通运输效率大幅提高,并同时为驾乘提供广泛的车载信息娱乐。然而,由于动态拓扑,信道衰落等特点,VANET环境中的信道条件相比一般无线环境更差。由于媒体访问控制协议直接控制着数据分组在无线信道上的收发过程,如何设计有效可靠的MAC协议一直是VANET研究领域的关键。近年来,分布式时分多址协议成为人们探究的热点。分布式时分多址协议不但能够满足VANET安全应用对服务质量的严格要求,而且,相对于现行的IEEE802.11系列协议,它在信道利用率、网络吞吐量和协议公平性等方面均获得了较好的性能。同时,由于日益匮乏的频谱资源,单纯地从点到点无线信道探寻网络性能的提高面临诸多瓶颈,而协作通信可以利用无线信道的广播特性通过节点间的协作来提高无线链路的可靠性,获得性能提升。因此,本文旨在研究VANET中MAC层协作协议,充分挖掘分布式TDMA的内在机制,利用协作节点空闲时隙、复用协作节点自身时隙和复用协作对象节点时隙进行协作通信研究,以期提供更加高效、健壮、可靠的车载网络通信。本文的具体研究工作如下:1)提出了VANET中利...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?ＶＡＮＥＴ的网络架构??ＶＡＮＥＴ中车辆进行通信连接，需要以下组件（图１－２）?［５］：??１．通信和应用单元
图１－１?ＶＡＮＥＴ的网络架构??中车辆进行通信连接，需要以下组件（图１－２）?［５］：??应用单元。每辆车都配备一个车载单元（Ｏｎ?Ｂｏａｒｄ?Ｕｎｉｔ，?ＯＢ应用单元（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?Ｕｎｉｔ，?ＡＵ）?［６］。ＯＢＵ是可以使车辆进接口设备。ＡＵ是运行应用程序并利用ＯＢＵ与其它车辆进行有ＯＢＵ的车辆节点可以实现Ｖ２Ｘ通信，Ｘ是任何可以互联的通信（Ｖｅｈｉｃｌｅ?ｔｏ?Ｖｅｈｉｃｌｅ，?Ｖ２Ｖ）、车与道路两侧路侧单元通信（Ｖｔｕｒｅ，?Ｖ２Ｉ），也包括车与网络（Ｖｅｈｉｃｌｅ?ｔｏ?Ｎｅｔｗｏｒｋ，?Ｖ２Ｎ）以及车ｅ?ｔｏ?Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ，Ｖ２Ｐ）通信｜７］。??系统。车辆中装配的ＧＰＳ接收器，用以精确地计算安全应用所例如，经度和纬度），同时用于节点间的时钟同步。??达。是自动测距传感器，可探测距离最远２００米的障碍物。异常情况然后通知相邻车辆，在道路安全中发挥着重要作用。??Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ａｎｄ??
期和事件驱动的安全应用。周期安全应用要求每个车辆定期广播安全信息，而在??事件驱动的安全应用中，安全信息在发生异常事件（例如紧急制动和检测到危险??的道路状况）时传输，以便相邻车辆快速做出反应，避免出现严重后果。图１－３??显示了安全应用的一个例子。如图所示，如果车辆发生碰撞，它会立即广播有关??事故的信息，例如事故位置，以便及时通知周围车辆，从而即使在有限的能见度??条件下（如大雨和雾）也能提前做出反应。??图１－３?ＶＡＮＥＴ安全应用示例??为了满足安全应用的服务质量（ＱｏＳ）要求，安全信息的传递延迟需要小于??１００毫秒，成功传送概率高于９８％［８］。??然而，ＶＡＮＥＴ独有的快速拓扑变化和车辆的高速移动等特征给ＶＡＮＥＴ技??术应用带来了严重挑战，因此，有必要开发一种有效的媒体访问控制（Ｍｅｄｉｕｍ??Ａｃｃｅｓｓ?Ｃｏｎｔｒｏｌ，?ＭＡＣ）协议来提供可靠的安全信息广播服务，以满足ＶＡＮＥＴ??中安全应用的高优先级ＱｏＳ要求。??ＶＡＮＥＴ的另一个主要目标是为车辆上的用户提供信息娱乐服务。如今
本文编号：3137238
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?ＶＡＮＥＴ的网络架构??ＶＡＮＥＴ中车辆进行通信连接，需要以下组件（图１－２）?［５］：??１．通信和应用单元
图１－１?ＶＡＮＥＴ的网络架构??中车辆进行通信连接，需要以下组件（图１－２）?［５］：??应用单元。每辆车都配备一个车载单元（Ｏｎ?Ｂｏａｒｄ?Ｕｎｉｔ，?ＯＢ应用单元（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?Ｕｎｉｔ，?ＡＵ）?［６］。ＯＢＵ是可以使车辆进接口设备。ＡＵ是运行应用程序并利用ＯＢＵ与其它车辆进行有ＯＢＵ的车辆节点可以实现Ｖ２Ｘ通信，Ｘ是任何可以互联的通信（Ｖｅｈｉｃｌｅ?ｔｏ?Ｖｅｈｉｃｌｅ，?Ｖ２Ｖ）、车与道路两侧路侧单元通信（Ｖｔｕｒｅ，?Ｖ２Ｉ），也包括车与网络（Ｖｅｈｉｃｌｅ?ｔｏ?Ｎｅｔｗｏｒｋ，?Ｖ２Ｎ）以及车ｅ?ｔｏ?Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ，Ｖ２Ｐ）通信｜７］。??系统。车辆中装配的ＧＰＳ接收器，用以精确地计算安全应用所例如，经度和纬度），同时用于节点间的时钟同步。??达。是自动测距传感器，可探测距离最远２００米的障碍物。异常情况然后通知相邻车辆，在道路安全中发挥着重要作用。??Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ａｎｄ??
期和事件驱动的安全应用。周期安全应用要求每个车辆定期广播安全信息，而在??事件驱动的安全应用中，安全信息在发生异常事件（例如紧急制动和检测到危险??的道路状况）时传输，以便相邻车辆快速做出反应，避免出现严重后果。图１－３??显示了安全应用的一个例子。如图所示，如果车辆发生碰撞，它会立即广播有关??事故的信息，例如事故位置，以便及时通知周围车辆，从而即使在有限的能见度??条件下（如大雨和雾）也能提前做出反应。??图１－３?ＶＡＮＥＴ安全应用示例??为了满足安全应用的服务质量（ＱｏＳ）要求，安全信息的传递延迟需要小于??１００毫秒，成功传送概率高于９８％［８］。??然而，ＶＡＮＥＴ独有的快速拓扑变化和车辆的高速移动等特征给ＶＡＮＥＴ技??术应用带来了严重挑战，因此，有必要开发一种有效的媒体访问控制（Ｍｅｄｉｕｍ??Ａｃｃｅｓｓ?Ｃｏｎｔｒｏｌ，?ＭＡＣ）协议来提供可靠的安全信息广播服务，以满足ＶＡＮＥＴ??中安全应用的高优先级ＱｏＳ要求。??ＶＡＮＥＴ的另一个主要目标是为车辆上的用户提供信息娱乐服务。如今
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