【摘要】：隨著人們生活水平的逐步提高和對(duì)美好生活的追求,能夠帶來(lái)便利的汽車(chē)逐步走進(jìn)各個(gè)家庭,并日益占據(jù)重要地位,但交通擁堵的狀況和交通事故的頻發(fā)問(wèn)題也隨之而來(lái)。提高道路交通的安全和效率,有效減輕交通堵塞,以及能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)載娛樂(lè)等成為了當(dāng)下智能交通系統(tǒng)關(guān)注的重點(diǎn)。為此開(kāi)發(fā)的車(chē)載自組網(wǎng)(Vehicular Ad hoc Network,VANET)技術(shù)通過(guò)車(chē)輛之間的信息傳輸或是車(chē)輛與路邊設(shè)施的之間的傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)多種信息流尤其是安全信息的廣播和通信,從而緩解上述道路交通問(wèn)題。本文的重點(diǎn)在于VANET中基于廣播的媒體接入控制(Media Access Control,MAC)協(xié)議,并對(duì)其性能進(jìn)行理論和仿真研究。主要的工作包括以下三個(gè)方面:1.本文對(duì)VANET中基于廣播的兩種接入模式,即隨機(jī)接入模式和基于分簇的接入模式進(jìn)行研究和分析。通過(guò)將車(chē)輛產(chǎn)生數(shù)據(jù)包進(jìn)入信道建模為一個(gè)具有無(wú)限傳輸緩沖區(qū)的M/G/1隊(duì)列的方式,對(duì)兩種接入模式分別進(jìn)行建模,并推導(dǎo)出用于數(shù)據(jù)包到達(dá)率和系統(tǒng)時(shí)延兩個(gè)參數(shù)用于評(píng)估系統(tǒng)的性能。通過(guò)建模分析的方式更加直接的找到影響系統(tǒng)性能的原因。2.本文提出了一種基于節(jié)點(diǎn)密度的閾值分析算法,該算法通過(guò)對(duì)兩種接入模式下的數(shù)據(jù)包到達(dá)率和系統(tǒng)時(shí)延分別進(jìn)行歸一化,并用加權(quán)的方式將歸一化后的結(jié)果相結(jié)合。通過(guò)兩條曲線的交點(diǎn)得到對(duì)應(yīng)的密度作為閾值,并以此作為隨機(jī)接入模式與基于分簇的接入模式的切換點(diǎn)。由于隨機(jī)接入模式在道路車(chē)輛低密度時(shí)性能良好,隨著密度的增加而性能急劇下降。但基于分簇的接入模式在密度較低時(shí)時(shí)延過(guò)大,更適于車(chē)輛密度較高的場(chǎng)景。因此通過(guò)該算法的結(jié)果得到隨機(jī)接入模式隨著車(chē)輛密度的增加而切換到基于分簇的接入模式的密度閾值,能夠以更小的開(kāi)銷(xiāo)來(lái)保持系統(tǒng)性能,具有實(shí)際應(yīng)用的意義。3.本文利用NS-3仿真平臺(tái)對(duì)兩種接入模式分別進(jìn)行仿真,并設(shè)置了不同參數(shù)組,以更多場(chǎng)景去驗(yàn)證模型建立的正確性。仿真結(jié)果表明,兩種接入模式下的數(shù)據(jù)包達(dá)到率均隨著道路車(chē)輛密度的增加而降低,系統(tǒng)時(shí)延則隨著密度的增大而增加,且其降低或增加的幅度與模型結(jié)果大體相同,從而驗(yàn)證了模型的建立過(guò)程。同時(shí),通過(guò)仿真結(jié)果及模型結(jié)果,也證明了隨機(jī)接入模式中傳輸范圍內(nèi)的直接碰撞不是導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失的主要原因,導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降的主要原因在于周?chē)[藏終端的影響,這也作為通過(guò)分簇方式來(lái)避免隱藏終端影響,從而能夠提升系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)。
【圖文】：

更小的時(shí)隙，車(chē)輛節(jié)點(diǎn)即在被分派到自己的時(shí)隙中進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸。因此逡逑車(chē)輛在傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程中不存在競(jìng)爭(zhēng)，只要在被分配的時(shí)問(wèn)段內(nèi)完成自己的數(shù)逡逑據(jù)傳輸工作即可。如圖２－１即為一種車(chē)輛按時(shí)隙分配進(jìn)行數(shù)椐傳輸?shù)氖疽鈭D。圖逡逑中對(duì)時(shí)隙的分配是以車(chē)輛行駛方向?yàn)橐罁?jù)按位置順序依次分配，，也就是說(shuō)在每逡逑－個(gè)T隙內(nèi)，時(shí)隙分配的順序與車(chē)輛在行駛方向上的前后順序？致。逡逑行駛方向逡逑邐？逡逑ｎ0Ｊ邋ＨＴＴＰ邐ＯＯＰ邐ＯＱＤ逡逑ＤＣ邐Ｂ邐Ａ逡逑時(shí)間逡逑邐？逡逑ＡＢＣＤ邐Ａ邋Ｂ邋Ｃ邋Ｄ逡逑時(shí)間幀邐時(shí)Ｎ幀逡逑圖２－１邋ＴＤＭＡ中以位置順序?yàn)橐罁?jù)分配時(shí)隙示意圖逡逑ＴＤＭＡ中最主要的問(wèn)題是在維護(hù)資源分配時(shí)所需的開(kāi)銷(xiāo)比較大，因此并不逡逑是很適合應(yīng)用于車(chē)載自組網(wǎng)中。車(chē)載自組網(wǎng)中傳輸?shù)男畔㈩愋鸵园踩⒆顬殄义现匾�，而這類安全信息為保證駕駛?cè)藛T能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件對(duì)傳輸時(shí)延有著逡逑嚴(yán)格的要求。但在時(shí)分多址的時(shí)間巾貞的劃分中，每一個(gè)時(shí)間巾貞的長(zhǎng)度有限，而逡逑７逡逑

是文本中進(jìn)行性能分析和建模的主要協(xié)議對(duì)象，因此本節(jié)中將對(duì)ＤＳＲＣ協(xié)議進(jìn)逡逑行較為詳盡的介紹。逡逑首先在ＤＳＲＣ系統(tǒng)中，如圖２－２所示主要包括了三部分，分別是前文中介逡逑紹的ＯＵＢ、ＲＳＵ和專用通信鏈路［２２］。逡逑ｆｏ）逡逑Ａ逡逑邐ｎ—＾ｎ邋＾逡逑Ｉ逡逑Ｖ２Ｖ邋通信邐，逡逑圖２－２邋ＤＳＲＣ通信系統(tǒng)逡逑１．
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.67;U495;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 溫志勇;修戰(zhàn)宇;陳俊先;;LTE-V車(chē)路通信技術(shù)淺析與探討[J];移動(dòng)通信;2016年24期

2 何鵬;閻保平;李志;孫利民;;CM-MAC:一種基于分簇的多信道車(chē)載網(wǎng)MAC協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2014年03期

3 范慶彬;孫健淞;牟紅光;;DSRC技術(shù)及其通信機(jī)制的研究[J];電信科學(xué);2010年08期

4 常促宇;向勇;史美林;;車(chē)載自組網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];通信學(xué)報(bào);2007年11期

5 陳立家;江昊;吳靜;郭成城;徐武平;晏蒲柳;;車(chē)用自組織網(wǎng)絡(luò)傳輸控制研究[J];軟件學(xué)報(bào);2007年06期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 唐迪;車(chē)聯(lián)網(wǎng)MAC層關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2016年

2 袁濤;基于IEEE 802.11p的車(chē)載自組網(wǎng)MAC層關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2596122