【摘要】：隨著人們生活水平的逐步提高和對(duì)美好生活的追求,能夠帶來便利的汽車逐步走進(jìn)各個(gè)家庭,并日益占據(jù)重要地位,但交通擁堵的狀況和交通事故的頻發(fā)問題也隨之而來。提高道路交通的安全和效率,有效減輕交通堵塞,以及能夠?qū)崿F(xiàn)車載娛樂等成為了當(dāng)下智能交通系統(tǒng)關(guān)注的重點(diǎn)。為此開發(fā)的車載自組網(wǎng)(Vehicular Ad hoc Network,VANET)技術(shù)通過車輛之間的信息傳輸或是車輛與路邊設(shè)施的之間的傳輸來實(shí)現(xiàn)多種信息流尤其是安全信息的廣播和通信,從而緩解上述道路交通問題。本文的重點(diǎn)在于VANET中基于廣播的媒體接入控制(Media Access Control,MAC)協(xié)議,并對(duì)其性能進(jìn)行理論和仿真研究。主要的工作包括以下三個(gè)方面:1.本文對(duì)VANET中基于廣播的兩種接入模式,即隨機(jī)接入模式和基于分簇的接入模式進(jìn)行研究和分析。通過將車輛產(chǎn)生數(shù)據(jù)包進(jìn)入信道建模為一個(gè)具有無限傳輸緩沖區(qū)的M/G/1隊(duì)列的方式,對(duì)兩種接入模式分別進(jìn)行建模,并推導(dǎo)出用于數(shù)據(jù)包到達(dá)率和系統(tǒng)時(shí)延兩個(gè)參數(shù)用于評(píng)估系統(tǒng)的性能。通過建模分析的方式更加直接的找到影響系統(tǒng)性能的原因。2.本文提出了一種基于節(jié)點(diǎn)密度的閾值分析算法,該算法通過對(duì)兩種接入模式下的數(shù)據(jù)包到達(dá)率和系統(tǒng)時(shí)延分別進(jìn)行歸一化,并用加權(quán)的方式將歸一化后的結(jié)果相結(jié)合。通過兩條曲線的交點(diǎn)得到對(duì)應(yīng)的密度作為閾值,并以此作為隨機(jī)接入模式與基于分簇的接入模式的切換點(diǎn)。由于隨機(jī)接入模式在道路車輛低密度時(shí)性能良好,隨著密度的增加而性能急劇下降。但基于分簇的接入模式在密度較低時(shí)時(shí)延過大,更適于車輛密度較高的場(chǎng)景。因此通過該算法的結(jié)果得到隨機(jī)接入模式隨著車輛密度的增加而切換到基于分簇的接入模式的密度閾值,能夠以更小的開銷來保持系統(tǒng)性能,具有實(shí)際應(yīng)用的意義。3.本文利用NS-3仿真平臺(tái)對(duì)兩種接入模式分別進(jìn)行仿真,并設(shè)置了不同參數(shù)組,以更多場(chǎng)景去驗(yàn)證模型建立的正確性。仿真結(jié)果表明,兩種接入模式下的數(shù)據(jù)包達(dá)到率均隨著道路車輛密度的增加而降低,系統(tǒng)時(shí)延則隨著密度的增大而增加,且其降低或增加的幅度與模型結(jié)果大體相同,從而驗(yàn)證了模型的建立過程。同時(shí),通過仿真結(jié)果及模型結(jié)果,也證明了隨機(jī)接入模式中傳輸范圍內(nèi)的直接碰撞不是導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失的主要原因,導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降的主要原因在于周圍隱藏終端的影響,這也作為通過分簇方式來避免隱藏終端影響,從而能夠提升系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)。
【圖文】：

更小的時(shí)隙，車輛節(jié)點(diǎn)即在被分派到自己的時(shí)隙中進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸。因此逡逑車輛在傳輸數(shù)據(jù)的過程中不存在競(jìng)爭(zhēng)，只要在被分配的時(shí)問段內(nèi)完成自己的數(shù)逡逑據(jù)傳輸工作即可。如圖２－１即為一種車輛按時(shí)隙分配進(jìn)行數(shù)椐傳輸?shù)氖疽鈭D。圖逡逑中對(duì)時(shí)隙的分配是以車輛行駛方向?yàn)橐罁?jù)按位置順序依次分配，，也就是說在每逡逑－個(gè)T隙內(nèi)，時(shí)隙分配的順序與車輛在行駛方向上的前后順序？致。逡逑行駛方向逡逑邐？逡逑ｎ0Ｊ邋ＨＴＴＰ邐ＯＯＰ邐ＯＱＤ逡逑ＤＣ邐Ｂ邐Ａ逡逑時(shí)間逡逑邐？逡逑ＡＢＣＤ邐Ａ邋Ｂ邋Ｃ邋Ｄ逡逑時(shí)間幀邐時(shí)Ｎ幀逡逑圖２－１邋ＴＤＭＡ中以位置順序?yàn)橐罁?jù)分配時(shí)隙示意圖逡逑ＴＤＭＡ中最主要的問題是在維護(hù)資源分配時(shí)所需的開銷比較大，因此并不逡逑是很適合應(yīng)用于車載自組網(wǎng)中。車載自組網(wǎng)中傳輸?shù)男畔㈩愋鸵园踩⒆顬殄义现匾�，而這類安全信息為保證駕駛?cè)藛T能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件對(duì)傳輸時(shí)延有著逡逑嚴(yán)格的要求。但在時(shí)分多址的時(shí)間巾貞的劃分中，每一個(gè)時(shí)間巾貞的長(zhǎng)度有限，而逡逑７逡逑

是文本中進(jìn)行性能分析和建模的主要協(xié)議對(duì)象，因此本節(jié)中將對(duì)ＤＳＲＣ協(xié)議進(jìn)逡逑行較為詳盡的介紹。逡逑首先在ＤＳＲＣ系統(tǒng)中，如圖２－２所示主要包括了三部分，分別是前文中介逡逑紹的ＯＵＢ、ＲＳＵ和專用通信鏈路［２２］。逡逑ｆｏ）逡逑Ａ逡逑邐ｎ—＾ｎ邋＾逡逑Ｉ逡逑Ｖ２Ｖ邋通信邐，逡逑圖２－２邋ＤＳＲＣ通信系統(tǒng)逡逑１．
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.67;U495;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 溫志勇;修戰(zhàn)宇;陳俊先;;LTE-V車路通信技術(shù)淺析與探討[J];移動(dòng)通信;2016年24期

2 何鵬;閻保平;李志;孫利民;;CM-MAC:一種基于分簇的多信道車載網(wǎng)MAC協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2014年03期

3 范慶彬;孫健淞;牟紅光;;DSRC技術(shù)及其通信機(jī)制的研究[J];電信科學(xué);2010年08期

4 常促宇;向勇;史美林;;車載自組網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];通信學(xué)報(bào);2007年11期

5 陳立家;江昊;吳靜;郭成城;徐武平;晏蒲柳;;車用自組織網(wǎng)絡(luò)傳輸控制研究[J];軟件學(xué)報(bào);2007年06期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 唐迪;車聯(lián)網(wǎng)MAC層關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2016年

2 袁濤;基于IEEE 802.11p的車載自組網(wǎng)MAC層關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2596122