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IEEE 802.15.4协议在车载环境下的建模与性能研究
| 论文题名： | IEEE 802.15.4协议在车载环境下的建模与性能研究 |
| 关键词： | IEEE802.15.4协议;车载环境;可行性;排队论建模 |
| 摘要： | 车联网是一个横跨多个学科和行业的新兴的技术领域，包括汽车、旅游和交通运输、通信等，车辆与设备、服务和参与者的连接，使得交通运输和出行更舒适、可持续和安全。IEEE802.15.4协议适用于低速率的无线场景，生产成本及维护成本较低，可广泛应用于无线传感器网络和工业自动化中。本文研究IEEE802.15.4协议在车载环境下的可行性，通过排队论建模分析协议的性能指标。 本文对现有IEEE802.15.4协议建模方法马尔科夫链、半马尔科夫链和排队论进行研究比较，提出一种适用于车载场景的数学模型，通过MATLAB软件进行数值仿真，对智能交通系统中该协议的性能进行分析。模型基于M/G/1排队论方法，对星型拓扑结构下非时隙CSMA/CA模式建模，根据协议规范说明将物理层丢包概率纳入考虑，并加入MAC层冲突碰撞机制。采用直接传输模型传输数据，通过数据包和ACK确认包对信道的接入过程进行识别。得到数学模型后，通过MATLAB软件进行数值仿真，得到物理层丢包率和MAC层冲突碰撞机制对系统丢包率、时延等的影响，最后通过仿真结果分析其性能指标。 模型和仿真结果得到当物理层丢包率和MAC层冲突碰撞概率在正常范围内，如0.1~0.3时，系统丢包率最高为0.0265，平均时延最大为4.25ms。当车辆通过的密度增大时，平均时延和丢包率也增加。本系统的建模与仿真数据结果证明IEEE802.15.4协议在一定范围内满足车载环境需求的性能要求，为车联网的全面推广和实施提供了更具体的数据和参考。 |
| 作者： | 方姣 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 胡晓娅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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