車聯(lián)網(wǎng)下的信息傳遞協(xié)議優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-01-10 14:04
車聯(lián)網(wǎng)(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)作為物聯(lián)網(wǎng)的延伸,通過車輛、行人及交通道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信及組網(wǎng),完成信息處理、感知及交互,為車輛及行人提供低時延、高可靠的通信服務(wù)。車聯(lián)網(wǎng)所提供的低時延、高可靠的信息交互,是未來部署智能交通系統(tǒng)并為車輛行人提供安全服務(wù)的基礎(chǔ)。因此,車聯(lián)網(wǎng)中的信息交互必須在傳遞時延及傳遞可靠性上,滿足交通安全相關(guān)應(yīng)用提出的嚴(yán)苛的網(wǎng)絡(luò)需求。隨著車聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)化及研究的推進(jìn),車聯(lián)網(wǎng)下的信息傳遞面臨著新的問題與挑戰(zhàn)。一方面,現(xiàn)有的信息傳遞協(xié)議在電氣和電子工程師協(xié)會制定的車載環(huán)境無線接入(Wireless Access in the Vehicular,WAVE)協(xié)議下的多信道環(huán)境中難以取得滿足安全相關(guān)應(yīng)用的信息傳遞時延。為保障多信道下的低延時信息傳遞,需結(jié)合具體的多信道環(huán)境,設(shè)計合適的信道認(rèn)知及接入技術(shù)。另一方面,車輛對于無線射頻信號傳輸?shù)淖璧K作用開始受到研究人員的關(guān)注,而該效應(yīng)對車聯(lián)網(wǎng)下的信息傳遞帶來的負(fù)面影響尚未得到足夠的分析,并缺乏有效的解決方案。針對上述兩個問題并結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)自身高動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)特性,本文結(jié)合WAVE協(xié)議制定的協(xié)議框架...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 技術(shù)層面
1.1.2 用戶需求
1.1.3 政策推動
1.2 VANET概述
1.2.1 VANET整體架構(gòu)
1.2.2 VANET通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
1.3 車聯(lián)網(wǎng)下信息傳遞的具體研究問題
1.3.1 車聯(lián)網(wǎng)通信的基本特征
1.3.2 具體研究問題概述
1.4 相關(guān)研究工作
1.4.1 現(xiàn)有信息傳遞協(xié)議
1.4.2 信息源間的時域調(diào)度算法
1.4.3 車輛阻礙效應(yīng)的相關(guān)模型及抑制措施
1.4.4 車輛分布的統(tǒng)計特性及相關(guān)模型
1.5 本文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排
第二章 車聯(lián)網(wǎng)下信息傳遞的協(xié)議架構(gòu)
2.1 WAVE協(xié)議族概述
2.2 WAVE信道環(huán)境及相關(guān)物理層協(xié)議
2.3 媒體訪問介質(zhì)層協(xié)議
2.3.1 媒體訪問介質(zhì)層的幀結(jié)構(gòu)
2.3.2 增強分布式信道接入
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于競爭成功率的多源多信道中繼競爭機制設(shè)計
3.1 WAVE多信道環(huán)境下的信息傳播概述
3.1.1 WAVE多信道環(huán)境下的信道接入及信息傳遞
3.1.2 多源中繼沖突問題
3.2 車輛分布的統(tǒng)計特性與競爭成功率
3.2.1 基于泊松點過程的車輛分布統(tǒng)計建模
3.2.2 競爭成功率的定義
3.3 基于競爭成功率的中繼競爭機制
3.4 SPRCA協(xié)議性能分析及閾值Pth的最佳選取
3.4.1 多源中繼選擇沖突發(fā)生概率
3.4.2 SPRCA協(xié)議的信息傳遞速率分析
3.5 SPRCA性能評估
3.5.1 仿真環(huán)境配置及對比工作
3.5.2 閾值Pth對信息傳遞速率的影響
3.5.3 車輛密度 λ 對信息傳遞速率的影響
3.5.4 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載PS對信息傳遞速率的影響
3.5.5 基于實際交通數(shù)據(jù)的性能測試
3.6 本章小結(jié)
第四章 最大廣播效率中繼協(xié)議設(shè)計
4.1 車輛阻礙效應(yīng)及其對信息傳遞的影響
4.2 廣播效率的定義
4.3 廣播效率的優(yōu)化建模
4.4 基于圖論的優(yōu)化方法
4.5 最大廣播效率路由(MBER)算法
4.5.1 基于局部信息的廣播效率估計算法
4.5.2 動態(tài)競爭機制
4.5.3 最大廣播效率中繼算法的執(zhí)行
4.6 最大廣播效率中繼算法的性能評估
4.6.1 評估指標(biāo)
4.6.2 廣播效率估計的精度
4.6.3 廣播效率評估
4.6.4 中繼成功率評估
4.6.5 平均每跳傳遞距離評估
4.6.6 基于城市交通數(shù)據(jù)的仿真
4.6.7 MBER與理論最優(yōu)解GTO算法的比較
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀學(xué)位期間參與的項目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于可靠路徑穩(wěn)定性估計的MANET路由發(fā)現(xiàn)算法研究[J]. 李智楠,楊曉冬. 通信學(xué)報. 2016(08)
[2]基于協(xié)議序列平均分配算法的VANET信道接入機制[J]. 徐哲鑫,蔡苓玲,林瀟,吳怡. 通信學(xué)報. 2016(04)
[3]《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》解讀[J]. 曹淑敏. 軟件產(chǎn)業(yè)與工程. 2015(05)
[4]基于802.11p/WAVE的車聯(lián)網(wǎng)連通性模型及其應(yīng)用研究[J]. 劉業(yè),吳國新. 通信學(xué)報. 2013(06)
[5]荒漠場景應(yīng)用的車聯(lián)網(wǎng)及其分簇路由算法[J]. 默罕莫德·默森,許凱凱,夏瑋瑋,吳怡,沈連豐. 通信學(xué)報. 2012(10)
[6]我國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式與政策需求[J]. 何霞,王泉,黃明,劉玥. 移動通信. 2012(17)
[7]淺談802.11p在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 陳廣奕. 網(wǎng)絡(luò)與信息. 2012(08)
[8]國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展[J]. 張家同,王志強,曹緒龍. 數(shù)字通信世界. 2012(02)
本文編號:2968839
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 技術(shù)層面
1.1.2 用戶需求
1.1.3 政策推動
1.2 VANET概述
1.2.1 VANET整體架構(gòu)
1.2.2 VANET通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
1.3 車聯(lián)網(wǎng)下信息傳遞的具體研究問題
1.3.1 車聯(lián)網(wǎng)通信的基本特征
1.3.2 具體研究問題概述
1.4 相關(guān)研究工作
1.4.1 現(xiàn)有信息傳遞協(xié)議
1.4.2 信息源間的時域調(diào)度算法
1.4.3 車輛阻礙效應(yīng)的相關(guān)模型及抑制措施
1.4.4 車輛分布的統(tǒng)計特性及相關(guān)模型
1.5 本文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排
第二章 車聯(lián)網(wǎng)下信息傳遞的協(xié)議架構(gòu)
2.1 WAVE協(xié)議族概述
2.2 WAVE信道環(huán)境及相關(guān)物理層協(xié)議
2.3 媒體訪問介質(zhì)層協(xié)議
2.3.1 媒體訪問介質(zhì)層的幀結(jié)構(gòu)
2.3.2 增強分布式信道接入
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于競爭成功率的多源多信道中繼競爭機制設(shè)計
3.1 WAVE多信道環(huán)境下的信息傳播概述
3.1.1 WAVE多信道環(huán)境下的信道接入及信息傳遞
3.1.2 多源中繼沖突問題
3.2 車輛分布的統(tǒng)計特性與競爭成功率
3.2.1 基于泊松點過程的車輛分布統(tǒng)計建模
3.2.2 競爭成功率的定義
3.3 基于競爭成功率的中繼競爭機制
3.4 SPRCA協(xié)議性能分析及閾值Pth的最佳選取
3.4.1 多源中繼選擇沖突發(fā)生概率
3.4.2 SPRCA協(xié)議的信息傳遞速率分析
3.5 SPRCA性能評估
3.5.1 仿真環(huán)境配置及對比工作
3.5.2 閾值Pth對信息傳遞速率的影響
3.5.3 車輛密度 λ 對信息傳遞速率的影響
3.5.4 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載PS對信息傳遞速率的影響
3.5.5 基于實際交通數(shù)據(jù)的性能測試
3.6 本章小結(jié)
第四章 最大廣播效率中繼協(xié)議設(shè)計
4.1 車輛阻礙效應(yīng)及其對信息傳遞的影響
4.2 廣播效率的定義
4.3 廣播效率的優(yōu)化建模
4.4 基于圖論的優(yōu)化方法
4.5 最大廣播效率路由(MBER)算法
4.5.1 基于局部信息的廣播效率估計算法
4.5.2 動態(tài)競爭機制
4.5.3 最大廣播效率中繼算法的執(zhí)行
4.6 最大廣播效率中繼算法的性能評估
4.6.1 評估指標(biāo)
4.6.2 廣播效率估計的精度
4.6.3 廣播效率評估
4.6.4 中繼成功率評估
4.6.5 平均每跳傳遞距離評估
4.6.6 基于城市交通數(shù)據(jù)的仿真
4.6.7 MBER與理論最優(yōu)解GTO算法的比較
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀學(xué)位期間參與的項目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于可靠路徑穩(wěn)定性估計的MANET路由發(fā)現(xiàn)算法研究[J]. 李智楠,楊曉冬. 通信學(xué)報. 2016(08)
[2]基于協(xié)議序列平均分配算法的VANET信道接入機制[J]. 徐哲鑫,蔡苓玲,林瀟,吳怡. 通信學(xué)報. 2016(04)
[3]《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》解讀[J]. 曹淑敏. 軟件產(chǎn)業(yè)與工程. 2015(05)
[4]基于802.11p/WAVE的車聯(lián)網(wǎng)連通性模型及其應(yīng)用研究[J]. 劉業(yè),吳國新. 通信學(xué)報. 2013(06)
[5]荒漠場景應(yīng)用的車聯(lián)網(wǎng)及其分簇路由算法[J]. 默罕莫德·默森,許凱凱,夏瑋瑋,吳怡,沈連豐. 通信學(xué)報. 2012(10)
[6]我國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式與政策需求[J]. 何霞,王泉,黃明,劉玥. 移動通信. 2012(17)
[7]淺談802.11p在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 陳廣奕. 網(wǎng)絡(luò)與信息. 2012(08)
[8]國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展[J]. 張家同,王志強,曹緒龍. 數(shù)字通信世界. 2012(02)
本文編號:2968839
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