车辆网络中多种类无线通讯关键技术研究

发布时间：2017-07-16 22:19

  本文关键词：车辆网络中多种类无线通讯关键技术研究

  更多相关文章： 车辆网络 可见光通信 信道编码 relay节点部署

【摘要】：近几年来,车辆的迸发式增长推进了车载网络的发展,促使其成为无线通讯方向的焦点。然而,考虑到应用成本因素,多种基础设施辅助的VANET被提出切实能够良好的降低网络部署成本。在车辆网络中应用可见光通信技术(简称VLC)可以实现单跳的点对点信息传输,从而降低模块成本,而多种基础设施辅助的VANET相比于传统VANET和传统网络拥有独特特点,其中包含网络规模巨大、网络异构特征、动态变化、覆盖不足和具有社会属性。为使整个网络连通,如何部署节点来降低部署成本开销,根据目前研究状况指出距离多种基础设施辅助的VANET就真实场景应用仍然存在哪些关键问题需要解决。在车辆网络中,本文首先利用可见光通信信道编码技术来提高数据信息的传输效率。信道编码之所以受到重视,是因为在通信过程中信号很容易遭到噪声的干扰,而它是一种重要的纠错方法,可以改进译码性能,降低译码复杂度,提高通信效率。兼顾LDPC码良好性能和RS码很强的处理能力,提出二者级联的方案。该方案实现简单,复杂度低。经仿真结果表明,该方法与未编码时相比,误码率更低,纠错能力有明显提升,而且比较级联码中LDPC码不同码长的性能,误码率为10-3时,编码增益提高2d B左右,符合现实情况,因此,该项技术定能得到普及。由于在车辆网络中普遍采用车载宽带无线网来进行车辆网络间的数据传输,那么可见光通信作为新兴的技术将会在车辆网络中有很重要的作用,车载节点通过在公路网中部署的VLC接入点(Access Point,简称AP)接入Internet,那么为了连通全部车辆网络,本文致力于在车辆网络中加入最少数量的relay节点部署来完成。目前,如多频段Mesh网技术、Zig Bee技术、IEEE802.16j技术等涌现出来,但是这些技术具有一个共性的缺点就是需要依托网络连通。事实上,无线网络不连通是极其普遍的,例如:意外损坏、随机部署、能量耗尽等都可以造成无线网络不连通的现象,我们经常使用的手段是加入部分relay节点使之畅通。实际情况中,网络节点能量不均或者存在恶劣的动态环境,故本文基于车辆网络研究部署relay节点问题,该问题可以被证实为NP难。首先,推导了以前的研究人员所提出用于普通网络的relay节点部署算法应用在车辆网络中所能达到的近似比,并且提出了基于权重图增量部署算法,通过分析得出该算法的近似比是10。最后,利用实验得到上述部署算法的效果,经过实验验证上述算法的输出效果是明显的。
【关键词】：车辆网络 可见光通信 信道编码 relay节点部署
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.67
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题研究的目的及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.3 课题的主要研究内容15-16
• 第2章 车载网络中的无线通讯概述16-23
• 2.1 车辆网络中可见光通信技术简介16-20
• 2.1.1 可见光通信技术的发展及特点16
• 2.1.2 可见光通信的工作原理及信道编码16-20
• 2.2 车辆网络中的节点部署20-21
• 2.2.1 Relay技术简介20-21
• 2.2.2 节点部署21
• 2.3 本章小结21-23
• 第3章 车辆网络中可见光通信信道编码的研究23-41
• 3.1 RS码23-26
• 3.1.1 RS码的基本概念23-24
• 3.1.2 RS码的迭代译码算法24-25
• 3.1.3 RS码迭代译码的性能模拟25-26
• 3.2 LDPC码26-36
• 3.2.1 LDPC码的定义及表示法26-29
• 3.2.2 LDPC码的BP译码算法29-34
• 3.2.3 LDPC码BP算法的性能模拟34-36
• 3.3 级联码的概念36
• 3.4 LDPC码与RS码级联码系统的构建36-38
• 3.5 LDPC码与RS码级联码的性能模拟38-39
• 3.6 本章小结39-41
• 第4章 车辆网络中基础设施relay节点部署策略41-54
• 4.1 网络模型及问题描述41-42
• 4.2 基于图增量relay节点的部署算法42-47
• 4.2.1 GA-RD算法思想及实现42-44
• 4.2.2 GA-RD算法分析44-47
• 4.3 基于权重图增量relay节点部署算法47-50
• 4.4 实验结果与分析50-53
• 4.5 本章小结53-54
• 结论54-55
• 参考文献55-60
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文60-61
• 致谢61

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本文编号：550832