本文關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng)MAC層關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：車聯(lián)網(wǎng)是車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)的簡稱,是一種應(yīng)用于交通領(lǐng)域的無線自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad Hoc Network)。美國電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers)成立了專門的無線接入技術(shù)標(biāo)準小組,制定了應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的WAVE(Wireless Access for Vehicular Environments)協(xié)議簇。它主要由IEEE 802.11p以及IEEE 1609系列協(xié)議組成。本文重點研究WAVE協(xié)議簇中的IEEE 802.11p協(xié)議,首先研究其單播協(xié)議性能分析模型,然后針對控制信道上周期性廣播的性能缺陷提出改進的方法,之后對車聯(lián)網(wǎng)的分簇算法進行了研究和探討。主要研究內(nèi)容如下:1.研究了基于IEEE 802.11p的車聯(lián)網(wǎng)單播協(xié)議的MAC層性能分析模型。主要分為兩個部分第一部分為二進制指數(shù)退避算法的節(jié)點狀態(tài)建模,第二部分為系統(tǒng)性能的分析模型。第一部分中分析了現(xiàn)有模型之間的區(qū)別。在第二部分中提出了一種準確且易于擴展的性能分析模型,通過NS3仿真證明了理論分析結(jié)果的正確性。2.研究了基于IEEE 802.11p的車聯(lián)網(wǎng)中控制信道上的周期性廣播問題。分析固定窗口廣播所帶來的性能瓶頸,考慮網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點密度較大時消息碰撞急劇上升由此導(dǎo)致的投遞率顯著降低的問題。然后本文分析了一種基于競爭節(jié)點數(shù)優(yōu)化最小競爭窗口的方法。在此基礎(chǔ)上分析車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的隱藏終端問題,并考慮接入的實時性保證,由此提出一種優(yōu)化的廣播最小競爭窗口的調(diào)整算法,并通過NS3仿真比較了算法的性能。3.研究了車聯(lián)網(wǎng)的分簇算法,分析了WAVE體系下基于IEEE802.11p的車聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分簇算法結(jié)合多信道操作的可行性。同時在分析已有的分簇算法基礎(chǔ)上,考慮車輛的位置、速度、行駛方向與路徑,提出了一種結(jié)合多信道操作并且連接穩(wěn)定的車聯(lián)網(wǎng)分簇算法。通過NS3與SUMO聯(lián)合搭建仿真平臺,對算法進行了仿真實現(xiàn),驗證了算法性能。
【關(guān)鍵詞】：802.11p MAC 廣播 分簇
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP391.44;U495
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 車聯(lián)網(wǎng)研究的發(fā)展歷史12
• 1.2.2 車聯(lián)網(wǎng)研究的主要領(lǐng)域12-14
• 1.2.3 車聯(lián)網(wǎng)研究的仿真工具14-15
• 1.3 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)15-17
• 第2章 WAVE協(xié)議棧體系架構(gòu)17-25
• 2.1 WAVE協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)概述17-18
• 2.1.1 WAVE的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)17
• 2.1.2 WAVE協(xié)議棧的組成17-18
• 2.2 IEEE 1609協(xié)議簇18-19
• 2.3 IEEE 802.11p協(xié)議19-21
• 2.3.1 IEEE802.11p協(xié)議概述19
• 2.3.2 IEEE802.11p物理層19-20
• 2.3.3 IEEE802.11p媒介接入訪問控制層20-21
• 2.4 WAVE協(xié)議棧的仿真實現(xiàn)21-24
• 2.4.1 NS3仿真軟件概述21-23
• 2.4.2 SUMO移動軌跡建模軟件介紹23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 車聯(lián)網(wǎng)單播協(xié)議MAC層性能分析模型的研究25-37
• 3.1 基于IEEE802.11p的車聯(lián)網(wǎng)單播25-26
• 3.2 單播性能分析模型研究現(xiàn)狀26-27
• 3.3 二進制指數(shù)退避算法的建模27-33
• 3.3.1 基于離散時間馬爾科夫鏈的模型27-29
• 3.3.2 基于連續(xù)時間馬爾科夫鏈的模型29-31
• 3.3.3 基于平均窗口大小的模型31
• 3.3.4 模型的分析及基于NS3的仿真31-33
• 3.4 基于發(fā)送概率與競爭節(jié)點數(shù)的系統(tǒng)性能分析模型33-36
• 3.4.1 系統(tǒng)性能分析模型概述33-34
• 3.4.2 系統(tǒng)性能參數(shù)推導(dǎo)34-35
• 3.4.3 基于NS3的仿真與分析35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 車聯(lián)網(wǎng)控制信道廣播協(xié)議的研究37-53
• 4.1 基于IEEE802.11p的車聯(lián)網(wǎng)廣播37
• 4.2 車聯(lián)網(wǎng)廣播問題研究現(xiàn)狀37-38
• 4.3 車聯(lián)網(wǎng)廣播性能參數(shù)分析38-39
• 4.4 車聯(lián)網(wǎng)廣播協(xié)議的性能仿真39-45
• 4.4.1 車輛數(shù)量對車聯(lián)網(wǎng)廣播協(xié)議性能的影響40-42
• 4.4.2 數(shù)據(jù)包長度對車聯(lián)網(wǎng)廣播協(xié)議性能的影響42-44
• 4.4.3 隱藏終端對車聯(lián)網(wǎng)廣播協(xié)議性能的影響44-45
• 4.5 車聯(lián)網(wǎng)廣播協(xié)議的改進方法45-52
• 4.5.1 基于競爭節(jié)點數(shù)的改進方法45-46
• 4.5.2 優(yōu)化的基于競爭節(jié)點數(shù)及考慮發(fā)送實時性的改進方法46-49
• 4.5.3 基于NS3的仿真與分析49-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 車聯(lián)網(wǎng)分簇算法的研究53-65
• 5.1 基于IEEE 802.11p的車聯(lián)網(wǎng)分簇問題53-54
• 5.2 車聯(lián)網(wǎng)分簇算法的研究現(xiàn)狀54-55
• 5.3 車聯(lián)網(wǎng)分簇方法與多信道操作結(jié)合的可行性分析55
• 5.4 一種新穎的車聯(lián)網(wǎng)分簇算法55-64
• 5.4.1 分簇算法描述55-58
• 5.4.2 基于NS3與SUMO的聯(lián)合仿真建模58-61
• 5.4.3 基于NS3與SUMO的仿真結(jié)果分析比較61-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻67-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單70-71
• 致謝71

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本文編號：298614