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车载无线自组织网络的介质访问控制协议研究

发布时间:2016-11-28 10:04

  本文关键词:基于无线通信网络的多智能小车协作控制系统研究,由笔耕文化传播整理发布。


《清华大学》 2009年

车载无线自组织网络的介质访问控制协议研究

缪丽民  

【摘要】: 车载无线自组织网络技术(Vehicular Ad Hoc Network, VANET),作为未来智能交通系统的基础之一,通过车与车、车与路边节点的相互通信来构成无线通信网络,用于传递辅助驾驶或事故避免等实时信息,同时提供车载娱乐、实时导航、Internet接入等数据服务,使交通运输网络更加安全、高效、环保、舒适。 本文从VANET交通安全应用的要求出发,分析了当前正在制定的IEEE 802.11p标准中的MAC层协议,针对协议中的CSMA信道访问机制无法保证实时性的问题,主要做了以下工作: 第一,提出一种基于方向的时隙调度策略。本策略以动态分配的TDMA信道访问机制作为基础,并充分利用了交通流量的对向移动特性,明显降低了时隙冲突概率。Matlab模型分析及NS2模拟结果均显示,本策略在单条双向公路环境下可以减少约80%的时隙冲突,有效地利用了信道资源,同时也提高了MAC协议的实时性。 第二,提出一种自适应TDMA帧长度的分布式实时MAC协议(A-ADHOC协议)。在本协议下,节点可根据所处网络的节点密度来选择合适的帧长度,从而解决了固定帧长度协议的可扩展性问题。NS2模拟结果显示,与传统的固定帧长度协议相比,本协议明显增强了高动态车载网络的可扩展性,同时使节点平均帧长度降低了50%,减少了网络平均传输时间。

【关键词】:
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN929.5
【目录】:

  • 摘要3-4
  • Abstract4-7
  • 第1章 引言7-16
  • 1.1 研究背景7-14
  • 1.1.1 交通领域信息化发展7-8
  • 1.1.2 无线数字通信技术发展8-11
  • 1.1.3 车载无线网络技术介绍11-14
  • 1.2 研究内容14-15
  • 1.2.1 研究目的14
  • 1.2.2 主要贡献14-15
  • 1.2.3 本文结构15
  • 1.3 本章小结15-16
  • 第2章 车载无线自组织网络概述16-25
  • 2.1 VANET 网络体系结构概述16-19
  • 2.1.1 体系结构设计思想16-17
  • 2.1.2 两种思想:层次化设计与一体化设计17-18
  • 2.1.3 合理的VANET 网络体系结构18-19
  • 2.2 VANET 网络MAC 协议研究概述19-24
  • 2.2.1 基础的无线信道访问机制19-20
  • 2.2.2 现有MAC 协议介绍20-24
  • 2.3 本章小结24-25
  • 第3章 基于方向的MAC 协议时隙调度策略研究25-43
  • 3.1 研究背景25-29
  • 3.1.1 802.11p 标准简述25-26
  • 3.1.2 802.11p 的实时性问题26-27
  • 3.1.3 更长的链路建立延迟vs 更长的通信延迟27-29
  • 3.2 基于方向的时隙调度策略29-42
  • 3.2.1 ALOHA 协议与随机信道竞争29-31
  • 3.2.2 VANET 节点移动性分析:对向移动的特点31-32
  • 3.2.3 节点对向移动特性的建模与分析32-36
  • 3.2.4 对向移动特性的NS2 仿真36-39
  • 3.2.5 基于方向的时隙调度策略39-40
  • 3.2.6 NS2 仿真及性能评价40-41
  • 3.2.7 进一步改进:同向节点的差异性41-42
  • 3.3 本章小结42-43
  • 第4章 分布式实时MAC 协议的可扩展性研究43-55
  • 4.1 RR-ALOHA 信道访问机制概述43-48
  • 4.1.1 RR-ALOHA 信道访问机制与ADHOC MAC 协议简介43-45
  • 4.1.2 RR-ALOHA 机制存在的问题45
  • 4.1.3 随机竞争时隙过程:抢椅子问题45-48
  • 4.2 自适应分布式实时MAC 协议:A-ADHOC 协议48-54
  • 4.2.1 设计目标48
  • 4.2.2 A-ADHOC 协议详细设计48-51
  • 4.2.3 自适应帧长度的判定标准51-53
  • 4.2.4 性能评价与分析53-54
  • 4.3 本章小结54-55
  • 第5章 总结与展望55-57
  • 5.1 工作总结55
  • 5.2 展望55-57
  • 参考文献57-61
  • 致谢61-62
  • 个人简历、在学期间的研究成果及学术论文62
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      本文关键词:基于无线通信网络的多智能小车协作控制系统研究,,由笔耕文化传播整理发布。



    本文编号:196461

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