车载自组织网络时分多址MAC协议研究

发布时间：2021-12-17 08:47

　　近年来,随着机动车保有量的剧增,交通安全问题日益突出。车载自组织网络（Vehicular Ad hoc Network,VANET）作为能够解决交通安全问题的一种有力技术手段,将在未来智能交通系统中发挥重要作用。VANET支持车辆之间、车辆与路边基础设施之间以及车辆与行人之间的信息交换,提供安全预警业务,从而增强驾驶安全等级。高效的介质访问控制（Medium Access Control,MAC）协议是支持道路安全消息实时可靠传输的关键。然而,VANET面向高速行驶的车辆,其网络拓扑结构和节点密度具有高度动态变化的特性。这导致传统无线自组织网络的MAC协议无法满足道路安全业务低时延高可靠传输的需求。因此,MAC协议一直是VANET领域中的研究热点。现有研究证明时分多址（Time Division Multiple Access,TDMA）MAC能够有效保障业务传输的时效性和可靠性,因此一直是VANET MAC协议研究中的重点方向。然而,如何对现有TDMA MAC的时效性和可靠性进行理论评估;以及如何根据VANET高速移动和网络拓扑多变等特征,来设计更高效的TDMA MAC协议是现在亟待... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 VANET概述
        1.2.1 VANET网络架构
        1.2.2 VANET中道路安全业务类型
        1.2.3 VANET关键性能需求分析
    1.3 车载自组织网络MAC协议研究现状
        1.3.1 MAC协议的分类
        1.3.2 时分多址协议
        1.3.3 现有研究的不足
    1.4 本文的主要贡献与创新
    1.5 本文的结构安排
第二章 VeMAC中道路安全业务的时延性能分析
    2.1 引言
    2.2 系统模型
    2.3 传输时延分量分析
    2.4 时隙获取时延分析
    2.5 交织帧结构
        2.5.1 帧结构设计
        2.5.2 性能分析
    2.6 仿真实验与讨论
        2.6.1 仿真设置
        2.6.2 仿真结果及讨论
    2.7 本章小结
第三章 基于车辆移动信息的时分多址MAC协议
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 协议运行机制
        3.3.1 冲突预测处理流程
        3.3.2 时隙分配处理流程
    3.4 性能分析
        3.4.1 合并冲突概率
        3.4.2 接入冲突概率
    3.5 仿真与讨论
        3.5.1 仿真条件
        3.5.2 仿真结果与讨论
    3.6 本章小结
第四章 可变帧长度的时分多址MAC协议
    4.1 引言
    4.2 系统模型
        4.2.1 物理层差错效应
        4.2.2 通信范围之外的成功译码效应
        4.2.3 非平等通信距离效应
    4.3 基于可变帧长的协议运行机制
        4.3.1 帧结构的扩展
        4.3.2 数据格式
        4.3.3 协议工作流程
    4.4 帧长度调整算法
        4.4.1 优化目标分析
        4.4.2 算法设计
    4.5 仿真实验
        4.5.1 仿真参数设置
        4.5.2 仿真结果与讨论
    4.6 本章小结
第五章 混合网络架构时分多址协议
    5.1 引言
    5.2 系统模型
    5.3 协议设计
        5.3.1 协议设计面临的问题
        5.3.2 协议帧结构
        5.3.3 工作模式切换
    5.4 帧结构动态调整方案
        5.4.1 竞争者数量估计
        5.4.2 车辆到达率估计
        5.4.3 CP长度判决
    5.5 性能评估与仿真
        5.5.1 估计算法性能分析
        5.5.2 仿真实验
    5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
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[2]Internet of Vehicles in Big Data Era[J]. Wenchao Xu,Haibo Zhou,Nan Cheng,Feng Lyu,Weisen Shi,Jiayin Chen,Xuemin （Sherman） Shen.  IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2018(01)
[3]基于车流量红外检测的自适应交通灯设计[J]. 童瑶.  电子测试. 2017(06)
[4]在干线上采用双向协调控制的交通信号灯[J]. 郭荣祥,刘清,王建华.  陕西理工学院学报(自然科学版). 2016(04)
[5]基于物联网的智能交通灯控制系统[J]. 李莎.  企业技术开发. 2015(29)
[6]车联网综述(英文)[J]. 杨放春,王尚广,李静林,刘志晗,孙其博.  中国通信. 2014(10)
[7]汽车保险杠低速碰撞安全性能优化[J]. 洪亮,葛如海,宫燃,王立振.  河南科技大学学报(自然科学版). 2013(06)
[8]轿车侧碰中车门抗撞性的快速优化[J]. 徐涛,郝亮,徐天爽,左文杰,郭桂凯,程鹏.  吉林大学学报(工学版). 2012(03)
[9]白车身正面碰撞滑车试验和CAE仿真[J]. 蔡坚勇.  机电技术. 2011(06)
[10]简析汽车碰撞的研究方法[J]. 杜子学,程阔.  北京汽车. 2007(02)



本文编号：3539781