本文關(guān)鍵詞：基于4G-LTE與WAVE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺構(gòu)建與性能測試

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【摘要】：以往車聯(lián)網(wǎng)研究缺乏在實際環(huán)境下對網(wǎng)絡(luò)性能的測試,針對這一問題論文設(shè)計并搭建了基于4G-LTE與WAVE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺,在該平臺上進行車載環(huán)境下4G-LTE和WAVE性能測試,并得出測試結(jié)論。論文的主要工作內(nèi)容如下:1.針對交通過程中輔助駕駛、信息發(fā)布、自由流收費等應(yīng)用需求,設(shè)計并整理了依據(jù)通信方式分類的三大類共46個交通安全、非安全應(yīng)用。針對應(yīng)用特點討論車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)承載內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)通信性能的客觀需求。依據(jù)分析所得的應(yīng)用特點和網(wǎng)絡(luò)需求,結(jié)合現(xiàn)有主流無線承載網(wǎng)絡(luò)的性能特點,選擇4G-LTE和WAVE作為車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的承載網(wǎng)絡(luò)。2.設(shè)計并建立基于4G-LTE與WAVE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺。針對4G-LTE的蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和WAVE的ad hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),分別設(shè)計并開發(fā)測試程序。測試程序能將網(wǎng)絡(luò)實測性能數(shù)據(jù)與終端的位置信息、速度信息組合并記錄,獲取不同環(huán)境、運動場景下4G-LTE與WAVE的通信性能,以完成不同車載環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)性能測試實驗。3.在對4G-LTE性能特點研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)通信需求,分析了4G-LTE應(yīng)用于交通信息發(fā)布類應(yīng)用的優(yōu)勢,如布設(shè)范圍廣、IP永遠在線等;可能出現(xiàn)的問題,如組播能力差等。針對這些問題,結(jié)合實驗條件,設(shè)計并進行了針對天線下信號較差、信號遮蔽和站間干擾/小區(qū)切換三種狀態(tài)下車載4G-LTE傳輸時延和吞吐量測試。實驗得出結(jié)論:4G-LTE適用于Internet接入和交通信息服務(wù)等非安全交通應(yīng)用。4.在對WAVE性能特點研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)通信需求,分析了WAVE應(yīng)用于車路協(xié)同安全應(yīng)用的優(yōu)勢,如數(shù)據(jù)包錯誤率低、能夠有效克服快衰落等;可能出現(xiàn)的問題,如基本服務(wù)集問題、隱藏終端問題等。針對這些問題結(jié)合實驗條件,設(shè)計并進行了跟馳、會車和相對運動三種場景下WAVE傳輸時延和吞吐量測試。實驗得出結(jié)論:WAVE適用于對網(wǎng)絡(luò)吞吐量要求較小的交通安全應(yīng)用。論文對上述工作進行集成,根據(jù)實際測試得出4G-LTE與WAVE在車載環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)性能,對性能數(shù)據(jù)進行分析,證明了4G-LTE和WAVE在車載異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中有著不同的優(yōu)勢和作用。
【關(guān)鍵詞】：車聯(lián)網(wǎng) 無線通信平臺 4G-LTE WAVE 網(wǎng)絡(luò)測試
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U495;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 論文的研究背景10-12
• 1.2 論文研究的目的和意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.3.1 車聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架及其應(yīng)用的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.2 車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.3 車聯(lián)網(wǎng)性能測試技術(shù)研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排21-23
• 第二章 面向車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的通信性能需求分析23-43
• 2.1 車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景分析23-26
• 2.2 車路通信類應(yīng)用需求分析26-30
• 2.3 車車通信類應(yīng)用需求分析30-35
• 2.4 信息交互（車車，，車路復(fù)雜交互）類應(yīng)用需求分析35-39
• 2.5 現(xiàn)有商用無線通信技術(shù)應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)可行性分析39-43
• 第三章 基于 4G-LTE與WAVE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺構(gòu)建43-56
• 3.1 車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺需求分析43-44
• 3.2 車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺架構(gòu)44-49
• 3.3 車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺系統(tǒng)開發(fā)49-56
• 3.3.1 4G-LTE無線通信系統(tǒng)開發(fā)49-52
• 3.3.2 WAVE無線通信系統(tǒng)開發(fā)52-56
• 第四章 基于 4G-LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信性能測試56-68
• 4.1 4G-LTE網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點56-58
• 4.1.1 4G-LTE的復(fù)用技術(shù)56-57
• 4.1.2 4G-LTE的多天線技術(shù)57-58
• 4.2 4G-LTE針對交通信息服務(wù)的優(yōu)勢與問題58-63
• 4.2.1 交通信息服務(wù)對通信系統(tǒng)的需求58-59
• 4.2.2 4G-LTE的技術(shù)優(yōu)勢59-62
• 4.2.3 4G-LTE存在的問題62-63
• 4.3 測試方案設(shè)計63-65
• 4.4 測試結(jié)果分析65-68
• 第五章 基于WAVE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信性能測試68-91
• 5.1 WAVE無線通信的技術(shù)特點68-76
• 5.1.1 WAVE在物理層上較 802.11的優(yōu)化68-71
• 5.1.2 WAVE在MAC層上較 802.11的優(yōu)化71-72
• 5.1.3 IEEE 1609協(xié)議族72-75
• 5.1.4 WAVE的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)75-76
• 5.2 WAVE應(yīng)用于車路協(xié)同的優(yōu)勢與問題76-80
• 5.2.1 克服數(shù)據(jù)包錯誤的優(yōu)勢76-77
• 5.2.2 克服快衰落的優(yōu)勢77-78
• 5.2.3 克服多普勒效應(yīng)的優(yōu)勢78-79
• 5.2.4 基本服務(wù)集問題79
• 5.2.5 廣播中隱藏終端問題79-80
• 5.3 面向行車安全的WAVE性能測試80-84
• 5.3.1 跟馳場景下網(wǎng)絡(luò)性能測試80-81
• 5.3.2 會車場景下網(wǎng)絡(luò)性能測試81-82
• 5.3.3 相對運動場景下網(wǎng)絡(luò)性能測試82-84
• 5.4 測試結(jié)果分析84-91
• 5.4.1 跟馳場景下網(wǎng)絡(luò)性能測試結(jié)果分析84-85
• 5.4.2 會車場景下網(wǎng)絡(luò)性能測試結(jié)果分析85-87
• 5.4.3 相對運動場景下網(wǎng)絡(luò)性能測試結(jié)果分析87-89
• 5.4.4 測試結(jié)果總結(jié)89-91
• 結(jié)論與展望91-93
• 參考文獻93-100
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果100-101
• 致謝101

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 嚴程健;夏靖武;;車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在我國客車行業(yè)的應(yīng)用[J];汽車電器;2013年12期

2 任開明;李紀舟;劉玲艷;宋文穎;;車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢研究[J];通信技術(shù);2015年05期

3 張亞萍;劉華;李碧鈺;樊曉旭;;智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展研究[J];上海汽車;2015年08期

4 文如泉;辛鋒;;基于“端管云”模式的車聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[J];萍鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報;2015年03期

本文編號：600283