VANET中MAC層協(xié)作通信技術研究
發(fā)布時間:2021-04-14 11:30
作為智能交通系統(tǒng)重要組成部分,VANET中各種移動分布式應用使得車輛的安全性和交通運輸效率大幅提高,并同時為駕乘提供廣泛的車載信息娛樂。然而,由于動態(tài)拓撲,信道衰落等特點,VANET環(huán)境中的信道條件相比一般無線環(huán)境更差。由于媒體訪問控制協(xié)議直接控制著數(shù)據(jù)分組在無線信道上的收發(fā)過程,如何設計有效可靠的MAC協(xié)議一直是VANET研究領域的關鍵。近年來,分布式時分多址協(xié)議成為人們探究的熱點。分布式時分多址協(xié)議不但能夠滿足VANET安全應用對服務質量的嚴格要求,而且,相對于現(xiàn)行的IEEE802.11系列協(xié)議,它在信道利用率、網(wǎng)絡吞吐量和協(xié)議公平性等方面均獲得了較好的性能。同時,由于日益匱乏的頻譜資源,單純地從點到點無線信道探尋網(wǎng)絡性能的提高面臨諸多瓶頸,而協(xié)作通信可以利用無線信道的廣播特性通過節(jié)點間的協(xié)作來提高無線鏈路的可靠性,獲得性能提升。因此,本文旨在研究VANET中MAC層協(xié)作協(xié)議,充分挖掘分布式TDMA的內在機制,利用協(xié)作節(jié)點空閑時隙、復用協(xié)作節(jié)點自身時隙和復用協(xié)作對象節(jié)點時隙進行協(xié)作通信研究,以期提供更加高效、健壯、可靠的車載網(wǎng)絡通信。本文的具體研究工作如下:1)提出了VANET中利...
【文章來源】:安徽大學安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?VANET的網(wǎng)絡架構??VANET中車輛進行通信連接,需要以下組件(圖1-2)?[5]:??1.通信和應用單元
圖1-1?VANET的網(wǎng)絡架構??中車輛進行通信連接,需要以下組件(圖1-2)?[5]:??應用單元。每輛車都配備一個車載單元(On?Board?Unit,?OB應用單元(Application?Unit,?AU)?[6]。OBU是可以使車輛進接口設備。AU是運行應用程序并利用OBU與其它車輛進行有OBU的車輛節(jié)點可以實現(xiàn)V2X通信,X是任何可以互聯(lián)的通信(Vehicle?to?Vehicle,?V2V)、車與道路兩側路側單元通信(Vture,?V2I),也包括車與網(wǎng)絡(Vehicle?to?Network,?V2N)以及車e?to?Pedestrian,V2P)通信|7]。??系統(tǒng)。車輛中裝配的GPS接收器,用以精確地計算安全應用所例如,經度和緯度),同時用于節(jié)點間的時鐘同步。??達。是自動測距傳感器,可探測距離最遠200米的障礙物。異常情況然后通知相鄰車輛,在道路安全中發(fā)揮著重要作用。??Communication?and??
期和事件驅動的安全應用。周期安全應用要求每個車輛定期廣播安全信息,而在??事件驅動的安全應用中,安全信息在發(fā)生異常事件(例如緊急制動和檢測到危險??的道路狀況)時傳輸,以便相鄰車輛快速做出反應,避免出現(xiàn)嚴重后果。圖1-3??顯示了安全應用的一個例子。如圖所示,如果車輛發(fā)生碰撞,它會立即廣播有關??事故的信息,例如事故位置,以便及時通知周圍車輛,從而即使在有限的能見度??條件下(如大雨和霧)也能提前做出反應。??圖1-3?VANET安全應用示例??為了滿足安全應用的服務質量(QoS)要求,安全信息的傳遞延遲需要小于??100毫秒,成功傳送概率高于98%[8]。??然而,VANET獨有的快速拓撲變化和車輛的高速移動等特征給VANET技??術應用帶來了嚴重挑戰(zhàn),因此,有必要開發(fā)一種有效的媒體訪問控制(Medium??Access?Control,?MAC)協(xié)議來提供可靠的安全信息廣播服務,以滿足VANET??中安全應用的高優(yōu)先級QoS要求。??VANET的另一個主要目標是為車輛上的用戶提供信息娛樂服務。如今
本文編號:3137238
【文章來源】:安徽大學安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?VANET的網(wǎng)絡架構??VANET中車輛進行通信連接,需要以下組件(圖1-2)?[5]:??1.通信和應用單元
圖1-1?VANET的網(wǎng)絡架構??中車輛進行通信連接,需要以下組件(圖1-2)?[5]:??應用單元。每輛車都配備一個車載單元(On?Board?Unit,?OB應用單元(Application?Unit,?AU)?[6]。OBU是可以使車輛進接口設備。AU是運行應用程序并利用OBU與其它車輛進行有OBU的車輛節(jié)點可以實現(xiàn)V2X通信,X是任何可以互聯(lián)的通信(Vehicle?to?Vehicle,?V2V)、車與道路兩側路側單元通信(Vture,?V2I),也包括車與網(wǎng)絡(Vehicle?to?Network,?V2N)以及車e?to?Pedestrian,V2P)通信|7]。??系統(tǒng)。車輛中裝配的GPS接收器,用以精確地計算安全應用所例如,經度和緯度),同時用于節(jié)點間的時鐘同步。??達。是自動測距傳感器,可探測距離最遠200米的障礙物。異常情況然后通知相鄰車輛,在道路安全中發(fā)揮著重要作用。??Communication?and??
期和事件驅動的安全應用。周期安全應用要求每個車輛定期廣播安全信息,而在??事件驅動的安全應用中,安全信息在發(fā)生異常事件(例如緊急制動和檢測到危險??的道路狀況)時傳輸,以便相鄰車輛快速做出反應,避免出現(xiàn)嚴重后果。圖1-3??顯示了安全應用的一個例子。如圖所示,如果車輛發(fā)生碰撞,它會立即廣播有關??事故的信息,例如事故位置,以便及時通知周圍車輛,從而即使在有限的能見度??條件下(如大雨和霧)也能提前做出反應。??圖1-3?VANET安全應用示例??為了滿足安全應用的服務質量(QoS)要求,安全信息的傳遞延遲需要小于??100毫秒,成功傳送概率高于98%[8]。??然而,VANET獨有的快速拓撲變化和車輛的高速移動等特征給VANET技??術應用帶來了嚴重挑戰(zhàn),因此,有必要開發(fā)一種有效的媒體訪問控制(Medium??Access?Control,?MAC)協(xié)議來提供可靠的安全信息廣播服務,以滿足VANET??中安全應用的高優(yōu)先級QoS要求。??VANET的另一個主要目標是為車輛上的用戶提供信息娛樂服務。如今
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