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多接口车载自组网信道分配算法与接入技术的研究
| 论文题名： | 多接口车载自组网信道分配算法与接入技术的研究 |
| 关键词： | 车载自组网;信道分配;CSQCA算法;TCCA接入技术;性能仿真 |
| 摘要： | 车载自组网(Vehicular Ad Hoc Network，VANET)是智能交通系统(Intelligent Transport Systems，ITS)的重要组成部分，整个网络的拓扑结构变化频繁，每条通信链路的生存时间很短。在需要保证网络QoS(Quality of Service)的环境下，为车辆节点配备多接口进行多信道通信技术应运而生，成为研究的热点。实现多接口VANET多信道通信的一个重要保障是高效可靠的MAC机制。信道分配问题与信道接入问题是不同MAC机制的主要差异所在。信道分配问题主要负责为不同的车辆节点分配相应的通信信道，消除信道切换所造成的通信链路之间的冲突;接入控制问题则主要负责解决不同车辆节点在接入信道时的时机冲突，实现各车辆节点合理高效的信道接入。研究和完善多接口VANET的MAC层技术具有重要的学术意义和应用价值。 本课题主要就是研究多接口VANET多信道通信的信道分配算法和信道接入机制。首先，针对美国联邦通讯委员会(FCC)划分的车载通信信道，分析常用信道分配算法运用在车载自组织网中的不足之处，利用车辆节点间的交互，考虑当前网络状态参数，以各信道性能因子为衡量标准，生成信道切换队列，提出了一种综合考虑通信双方车辆节点信道切换队列的动态信道分配算法(Channel Switching Queue-based Channel Allocation,CSQCA)。 其次，针对为车辆节点多接口通信分配的信道，分析多接口VANET信道接入所面临的挑战以及考虑所有车辆节点多射频接口通信造成的网络高负载特性，利用时分多址技术与竞争类信道接入技术的优点，提出了一种基于车辆节点多接口状态字的时分竞争信道接入技术(Time-division Competition Channel Access,TCCA)。 接着，在上述研究的基础上，搭建NS-2网络性能仿真平台，对仿真模块进行多接口和多信道的扩展。利用仿真平台，对所提出的信道分配算法以及信道接入技术进行性能仿真与评测。仿真结果表明，CSQCA算法实现了多接口VANET环境下多信道通信的信道动态分配，合理的解决了信道分配不合理的情况，显著的改善了网络的性能;TCCA机制能够很好的适应车辆节点多接口并行通信所造成的网络高负载环境，保证了所有车辆节点得到公平的信道接入机会，同时保持了对网络资源的高效利用。 最后，本文列出了一些有待解决和完善的问题，需要进一步去研究，从而引出了后续研究改进的方向。 |
| 作者： | 张民 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 李德敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东华大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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