自IEEE802.11p協(xié)議提出后，車車（V2V）通信受到了廣泛的關(guān)注。物理信道的理解分析和網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化是V2V投入應(yīng)用之前亟待解決的兩大關(guān)鍵問題。 就信道而言，V2V的通信場(chǎng)景與傳統(tǒng)的無線通信相比有很大的不同，例如短暫的鏈接時(shí)長(zhǎng)、車輛的高速移動(dòng)、低矮的收發(fā)天線，由此導(dǎo)致車車通信信道的沖激響應(yīng)呈現(xiàn)出獨(dú)特的時(shí)空特性。學(xué)術(shù)界對(duì)于車車通信的信道研究做了很多工作，主要分為建模和測(cè)量?jī)煞N方式。建模通過用符號(hào)和公式刻畫通信場(chǎng)景的物體和電磁波特征，用程序計(jì)算模擬結(jié)果，花費(fèi)成本�。粶y(cè)量需要各種相關(guān)儀器設(shè)備，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確實(shí)際，但成本大周期長(zhǎng)。建模方式分為幾何確定性模型和隨機(jī)模型，后者進(jìn)一步分為幾何隨機(jī)模型和非幾何隨機(jī)模型，這其中幾何確定性模型的準(zhǔn)確度最高，但計(jì)算復(fù)雜度也最大，并且需要龐大精確的場(chǎng)景數(shù)據(jù)。本文從幾何光學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，用幾何確定性模型的方法對(duì)V2V的物理信道建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)外接口，使其能夠整合進(jìn)諸如CarSim、Simulink等仿真軟件，獲取場(chǎng)景數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真計(jì)算。本文將介紹一系列車車通信場(chǎng)景中必要的交通和環(huán)境模型，包括車輛、道路、建筑、樹木和天氣，運(yùn)用鏡像法確定通信信道中電磁波的傳播路徑，包括直射（LoS）、反射、繞射、散射以及它們相組合的路徑，進(jìn)而獲得重要的信道特性參數(shù)，例如沖激響應(yīng)、平均功率，并對(duì)不同交通和網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景進(jìn)行了仿真計(jì)算和結(jié)果分析。 就網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化而言，可以從不同的維度描述網(wǎng)絡(luò)性能,如吞吐量、信道繁忙概率、延遲。車載通信網(wǎng)絡(luò)下的性能優(yōu)化問題，已有學(xué)者通過車流密度，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)競(jìng)爭(zhēng)窗口和傳輸功率的方式，提高吞吐量，降低時(shí)延。本文提出了一種基于部分可觀測(cè)的馬爾科夫博弈（POMG）模型，通過觀測(cè)到的車流密度，動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)的傳輸范圍、競(jìng)爭(zhēng)窗口、比特率，從而獲得網(wǎng)絡(luò)在吞吐量、信道繁忙概率、時(shí)延和節(jié)點(diǎn)數(shù)幾個(gè)維度上的優(yōu)化，實(shí)質(zhì)上是多目標(biāo)優(yōu)化問題，研究結(jié)果表明，這些目標(biāo)是相互制約的，即提升一個(gè)目標(biāo)上的性能，是以其他一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)上的性能下降作犧牲的。不同的應(yīng)用場(chǎng)景下對(duì)各目標(biāo)下網(wǎng)絡(luò)性能的要求是不同的，例如安全類應(yīng)用需要較低的網(wǎng)絡(luò)延遲，視頻電話需要較高的吞吐量以支持圖像數(shù)據(jù)的傳輸，本文提出的方法能夠滿足不同場(chǎng)景下對(duì)于性能優(yōu)化的需求，實(shí)驗(yàn)證明這種方法比現(xiàn)有機(jī)制和文獻(xiàn)中的方式更能提高網(wǎng)絡(luò)性能。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：U495;TN929.5

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2809751