本文選題：車載自組織網(wǎng)絡(luò) + IEEE1609.4�。� 參考：《南京郵電大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad-hoc Network,VANET)能夠改善擁擠的城市交通環(huán)境,減少交通事故發(fā)生,是實(shí)現(xiàn)智能交通的重要手段。為了促進(jìn)VANET的快速發(fā)展和應(yīng)用,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織先后頒布的IEEE802.11p和IEEE1609系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了車載環(huán)境無線接入的系統(tǒng)架構(gòu)和工作模式。標(biāo)準(zhǔn)中劃分的控制信道和業(yè)務(wù)信道可以分別用來傳輸安全消息、控制消息和娛樂服務(wù)消息等,然而IEEE1609.4標(biāo)準(zhǔn)對消息的多信道傳輸機(jī)制描述中存在一些弊端,缺乏對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的靈活適應(yīng),因此需要優(yōu)化改進(jìn)多信道傳輸,提升信道傳輸性能。本文主要從信道傳輸機(jī)制和時(shí)隙分配兩個(gè)方面進(jìn)行深入研究,完成的主要工作如下:首先,研究了控制信道和業(yè)務(wù)信道交替切換的多信道工作模式。針對信道傳輸起始所產(chǎn)生的同步?jīng)_突問題,通過一種控制/業(yè)務(wù)信道傳輸調(diào)整方案,在控制信道上確保安全消息優(yōu)先發(fā)送,并對業(yè)務(wù)信道進(jìn)行預(yù)約,保證了業(yè)務(wù)信道的無競爭接入;另外在控制信道傳輸時(shí)隙研究了一種自適應(yīng)信道負(fù)載分散算法,使節(jié)點(diǎn)能根據(jù)當(dāng)前信道擁擠狀況決定是否立即發(fā)送消息,使用Esti Net車聯(lián)網(wǎng)仿真軟件進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明該算法能有效緩解同步?jīng)_突,提高各類消息的包轉(zhuǎn)發(fā)率并減少傳輸時(shí)延。其次,針對IEEE1609.4標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的固定信道切換周期不適合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境快速變化的VAENT這一問題,研究了信道傳輸時(shí)隙能夠靈活調(diào)整的最優(yōu)時(shí)隙分配算法。該算法通過構(gòu)建二維馬爾科夫鏈模型分析節(jié)點(diǎn)競爭信道的過程,推導(dǎo)出最優(yōu)時(shí)隙分配的理論計(jì)算方程,最優(yōu)時(shí)隙長度可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)密度和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包大小進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,對理論模型和仿真結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),最優(yōu)時(shí)隙分配可以在保證安全消息可靠傳輸?shù)那疤嵯?使業(yè)務(wù)信道獲得更高的吞吐量和包轉(zhuǎn)發(fā)率,相比原協(xié)議的性能有了明顯的提升。
[Abstract]:Vehicular Ad-hoc Network (VANET) can improve the crowded traffic environment and reduce traffic accidents. It is an important means to realize intelligent transportation. In order to promote the rapid development and application of VANET, the IEEE802.11p and IEEE1609 series standards issued by the International Organization for Standardization have standardized the system architecture and working mode of wireless access in vehicle environment. The control channel and traffic channel in the standard can be used to transmit security message, control message and entertainment service message respectively. However, there are some disadvantages in the description of multi-channel transmission mechanism of message in IEEE1609.4 standard. Due to the lack of flexible adaptation to the network environment, it is necessary to optimize the multi-channel transmission and improve the channel transmission performance. In this paper, the channel transmission mechanism and slot allocation are studied in detail. The main work is as follows: firstly, the multi-channel operation mode of alternate switching between control channel and traffic channel is studied. In order to solve the problem of synchronization conflict caused by channel transmission initiation, a control / traffic channel transmission adjustment scheme is proposed to ensure that security messages are sent first on the control channel, and the traffic channel is reserved. In addition, an adaptive channel load dispersion algorithm is studied in the control channel transmission slot, which enables nodes to decide whether to send messages immediately according to the current channel congestion. The simulation results show that the proposed algorithm can effectively reduce the synchronization conflict, improve the packet forwarding rate and reduce the transmission delay of all kinds of messages. Secondly, aiming at the problem that the fixed channel switching period specified in the IEEE1609.4 standard is not suitable for the VAENT which changes rapidly in the network environment, the optimal slot allocation algorithm, which can be flexibly adjusted for channel transmission time slots, is studied. By constructing a two-dimensional Markov chain model to analyze the process of node competition channel, the theoretical calculation equation of optimal slot allocation is derived. The optimal slot length can be dynamically adjusted according to node density and service packet size. The theoretical model and simulation results show that the optimal slot allocation can make the traffic channel gain higher throughput and packet forwarding rate under the premise of secure message reliable transmission. Compared with the original protocol, the performance of the optimal slot allocation protocol is obviously improved.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U495

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本文編號：1877102