本文關鍵詞：基于DSRC的車載自組網QoS研究

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【摘要】：為了有效解決交通擁堵、交通安全等問題,國際上大力推廣智慧交通系統(Intelligent Transport System,ITS)與車聯網(Internet of Vehicle)。在此背景下,車載自組網(Vehicle Adhoc Network,VANET)作為車聯網的一部分引起了學術界的普遍關注。在國際上,車載自組網協議并沒有形成一個統一的標準,目前最有影響力的是DSRC(Dedicated Short-Range Communications)協議。通過DSRC協議實現車與車、車與路邊基礎設施之間進行數據交互,進而實現安全駕駛與智能交通管理等。DSRC在MAC層使用IEEE 802.11p協議,該協議運用增強的分布式信道機制來解決VANET應用的QoS問題。緊急數據被設置相對較高的用戶優(yōu)先級,能夠使其優(yōu)先搶占信道發(fā)送,而對時延并不敏感的數據賦予相對較低的用戶優(yōu)先級,將其暫時緩存,等到高優(yōu)先級數據被成功發(fā)送以后再將其發(fā)送。DSRC基本能夠滿足VANET應用對QoS的管理要求。但是,當組網車輛密度與網絡流量較大時,VANET應用的端到端時延、信道接入時延與網絡吞吐量性能會明顯降低。因此需要對DSRC協議進行一定的優(yōu)化,以實現車輛密度與網絡流量大時保障VANET的QoS性能。本文基于DSRC提出了適用于VANET的QoS保障方案。該方案主要在MAC層協議IEEE 802.11p的基礎上加入了多級分類器、多級隊列調度器、非安全業(yè)務報文進行流量整形、自適應EDCA參數調整。多級分類器是在AC隊列內部進行更加精細的劃分,與多級調度器相結合,降低端到端時延。按照源地址對非安全業(yè)務報文進行分類后再進行流量整形,保證不同源地址的報文接入信道的公平性。流量整形算法是在WF2Q算法進行了一定的修改。自適應EDCA參數調整是根據包的沖突率來判斷網絡負載,以自適應的調整競爭窗口。
【關鍵詞】：車載自組網 專用短距離通信 網絡服務質量 IEEE 802.11p
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U495;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究工作的背景與意義9-10
• 1.2 國內外相關研究現狀10-11
• 1.3 本論文的主要貢獻與創(chuàng)新11-12
• 1.4 本論文的結構安排12-13
• 第二章 車載自組網與DSRC協議13-28
• 2.1 車載自組網13-15
• 2.1.1 車載自組網概述13-14
• 2.1.2 車載自組網特點14-15
• 2.2 DSRC協議棧15-18
• 2.2.1 DSRC協議棧組成15-16
• 2.2.2 DSRC頻譜分配與信道協作模式16-18
• 2.3 IEEE 802.11p18-27
• 2.3.1 IEEE 802.11p物理層18-19
• 2.3.2 IEEE 802.11信道接入控制方式19-21
• 2.3.3 IEEE 802.11p信道接入控制方式21-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第三章 現有的QoS保障方案研究28-40
• 3.1 QoS概述28-30
• 3.1.1 QoS結構模型28-30
• 3.1.2 QoS關鍵技術30
• 3.2 經典的隊列調度方案30-39
• 3.2.1 基于GPS隊列調度30-34
• 3.2.2 基于輪詢的隊列調度34-37
• 3.2.3 基于優(yōu)先級的隊列調度37-39
• 3.3 本章小結39-40
• 第四章 基于DSRC的車載自組網QoS保障方案40-50
• 4.1 基于DSRC的車載自組網的QoS保障方案體系結構40-41
• 4.2 基于DSRC的車載自組網QoS保障方案實現41-49
• 4.2.1 多級分類器42-43
• 4.2.2 多級隊列調度器43
• 4.2.3 流量整形43-47
• 4.2.4 自適應EDCA窗口調整47-49
• 4.3 本章小結49-50
• 第五章 仿真系統設計與實驗驗證50-78
• 5.1 OPNET Modeler仿真平臺50-54
• 5.1.1 OPNET Modeler簡介50-51
• 5.1.2 無線節(jié)點模型與MAC層進程模型51-54
• 5.2 仿真系統設計與實現54-63
• 5.2.1 進程模型54-56
• 5.2.2 節(jié)點模型56-57
• 5.2.3 網絡模型57-63
• 5.3 仿真結果分析63-77
• 5.3.1 對比組一64-67
• 5.3.2 對比組二67-71
• 5.3.3 對比組三71-75
• 5.3.4 實驗小結75-77
• 5.4 本章小結77-78
• 第六章 總結與展望78-80
• 6.1 總結78
• 6.2 展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-84

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本文編號：526198