车联网同步时隙ALOHA接入方案研究
发布时间：2024-01-18 18:13
同步时隙ALOHA接入方案因其有低接入延迟和高接入容量等优越性能,更加适用于车联网(Internet of Vehicles,IoV)的应用需求。现有的接入方案主要致力于解决网络拓扑快速变化所造成的接入冲突和用户间干扰问题。为进一步提高接入容量和网络吞吐量,本文在以下四个方面开展研究并取得了创新性的研究成果。(1)现有车联网时隙ALOHA接入方案分析。通过对现有车联网中三类基于时隙ALOHA方案的深刻分析,发现时隙ALOHA接入机制,均因请求接入与数据传输绑定,从而在竞争接入时有更大的平均时间资源浪费问题。此外,时隙ALOHA接入机制因采用以单数据包形式接入,其接入容量(平均每个时隙上被成功传输的数据包数量)上界仅为0.37。(2)单基础设施协调环境中请求接入与数据传输相分离的同步时隙ALOHA接入方案研究。针对时间资源浪费问题,本文提出将请求接入和数据传输相分离的同步时隙ALOHA(Request-Transmission Splitting Slotted ALOHA-based,RTS-SA)接入方案,实现“请求-响应-传输”三个阶段在帧内的划分,从而获得一种时间资源利用更合理的...
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略语表
主要符号表
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 车联网接入技术概况
1.2.1 车联网IEEE标准
1.2.2 基于蜂窝网的V2X
1.2.3 基于时隙ALOHA的接入方案
1.3 本文的主要研究内容与贡献
1.4 论文的章节结构
第二章 车联网研究概况
2.1 车联网概述
2.2 车联网体系参考模型与通信标准
2.2.1 车联网体系参考模型
2.2.2 车联网通信标准
2.3 车联网同步时隙ALOHA接入方案
2.3.1 主要性能指标
2.3.2 无中心协调的同步时隙ALOHA接入方案
2.3.3 基于簇头协调的同步时隙ALOHA接入方案
2.3.4 基于基础设施协调的同步时隙ALOHA接入方案
2.3.5 车联网接入研究的挑战
第三章 同步时隙ALOHA的接入机理与方法
3.1 ALOHA方案简介
3.2 同步时隙ALOHA及其主要变型体的分类和接入机理分析
3.2.1 单数据包形式接入
3.2.2 重复数据包形式接入
3.2.3 编码数据包形式接入
3.3 同步时隙ALOHA与车联网接入方案的联系
3.3.1 具有冲突避免的载波监听多址接入方案
3.3.2 基于竞争预留的同步时隙ALOHA方案
3.4 本章小结
第四章 请求与传输相分离的同步时隙ALOHA接入方案的设计
4.1 单基站环境下的场景描述和信道模型建立
4.2 RTS-SA方案设计
4.2.1 竞争接入过程
4.2.2 多用户检测和广播反馈过程
4.2.3 无竞争传输过程
4.3 接入性能评估
4.3.1 二分图分析
4.3.2 渐进性性能评估
4.4 最大吞吐量性能分析
4.4.1 理论分析
4.4.2 数值仿真
4.5 本章小结
第五章 多基站协调环境中抵抗小区邻居干扰问题
5.1 多基站环境中的场景描述和前提条件
5.2 干扰问题描述
5.2.1 竞争接入阶段干扰问题
5.2.2 广播反馈阶段干扰问题
5.2.3 无竞争传输阶段干扰问题
5.3 抵抗竞争接入阶段的干扰
5.3.1 抗干扰策略
5.3.2 重叠区域车辆干扰的影响评估
5.4 抵抗广播反馈阶段的干扰
5.5 抵抗无竞争传输阶段的干扰
5.6 相对位置信息的生成和新的时隙分配策略设计
5.6.1 生成相对位置信息
5.6.2 基于相对位置信息的时隙分配策略
5.7 仿真
5.7.1 外部假设条件和随机模型
5.7.2 e RTS-SA方案的对比仿真参数
5.7.3 性能指标和仿真结论
5.8 本章小结
第六章 无基站协调环境中有逻辑中心的时隙ALOHA方案设计
6.1 无基站协调环境下的系统模型
6.1.1 网络结构
6.1.2 帧划分
6.1.3 信道模型
6.2 竞争接入规则描述
6.2.1 初始化
6.2.2 监听与数据包分析
6.2.3 时隙接入
6.3 时隙非必要释放问题描述
6.4 LC-SA方案设计
6.4.1 逻辑中心控制节点的选择策略
6.4.2 预防时隙的非必要释放
6.5 性能评估与分析
6.5.1 LC-SA方案的对比仿真参数
6.5.2 仿真结果
6.6 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 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
本文编号：3879775
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略语表
主要符号表
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 车联网接入技术概况
1.2.1 车联网IEEE标准
1.2.2 基于蜂窝网的V2X
1.2.3 基于时隙ALOHA的接入方案
1.3 本文的主要研究内容与贡献
1.4 论文的章节结构
第二章 车联网研究概况
2.1 车联网概述
2.2 车联网体系参考模型与通信标准
2.2.1 车联网体系参考模型
2.2.2 车联网通信标准
2.3 车联网同步时隙ALOHA接入方案
2.3.1 主要性能指标
2.3.2 无中心协调的同步时隙ALOHA接入方案
2.3.3 基于簇头协调的同步时隙ALOHA接入方案
2.3.4 基于基础设施协调的同步时隙ALOHA接入方案
2.3.5 车联网接入研究的挑战
第三章 同步时隙ALOHA的接入机理与方法
3.1 ALOHA方案简介
3.2 同步时隙ALOHA及其主要变型体的分类和接入机理分析
3.2.1 单数据包形式接入
3.2.2 重复数据包形式接入
3.2.3 编码数据包形式接入
3.3 同步时隙ALOHA与车联网接入方案的联系
3.3.1 具有冲突避免的载波监听多址接入方案
3.3.2 基于竞争预留的同步时隙ALOHA方案
3.4 本章小结
第四章 请求与传输相分离的同步时隙ALOHA接入方案的设计
4.1 单基站环境下的场景描述和信道模型建立
4.2 RTS-SA方案设计
4.2.1 竞争接入过程
4.2.2 多用户检测和广播反馈过程
4.2.3 无竞争传输过程
4.3 接入性能评估
4.3.1 二分图分析
4.3.2 渐进性性能评估
4.4 最大吞吐量性能分析
4.4.1 理论分析
4.4.2 数值仿真
4.5 本章小结
第五章 多基站协调环境中抵抗小区邻居干扰问题
5.1 多基站环境中的场景描述和前提条件
5.2 干扰问题描述
5.2.1 竞争接入阶段干扰问题
5.2.2 广播反馈阶段干扰问题
5.2.3 无竞争传输阶段干扰问题
5.3 抵抗竞争接入阶段的干扰
5.3.1 抗干扰策略
5.3.2 重叠区域车辆干扰的影响评估
5.4 抵抗广播反馈阶段的干扰
5.5 抵抗无竞争传输阶段的干扰
5.6 相对位置信息的生成和新的时隙分配策略设计
5.6.1 生成相对位置信息
5.6.2 基于相对位置信息的时隙分配策略
5.7 仿真
5.7.1 外部假设条件和随机模型
5.7.2 e RTS-SA方案的对比仿真参数
5.7.3 性能指标和仿真结论
5.8 本章小结
第六章 无基站协调环境中有逻辑中心的时隙ALOHA方案设计
6.1 无基站协调环境下的系统模型
6.1.1 网络结构
6.1.2 帧划分
6.1.3 信道模型
6.2 竞争接入规则描述
6.2.1 初始化
6.2.2 监听与数据包分析
6.2.3 时隙接入
6.3 时隙非必要释放问题描述
6.4 LC-SA方案设计
6.4.1 逻辑中心控制节点的选择策略
6.4.2 预防时隙的非必要释放
6.5 性能评估与分析
6.5.1 LC-SA方案的对比仿真参数
6.5.2 仿真结果
6.6 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 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
本文编号：3879775
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/3879775.html
