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车载无线自组织网络协作MAC协议研究
| 论文题名： | 车载无线自组织网络协作MAC协议研究 |
| 关键词： | 车载自组织网络;协作MAC协议;高移动场景;服务质量;智能交通系统;网络编码 |
| 摘要： | 随着无线通信领域的不断拓展，衍生出一种新的网络结构，即车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network，VANET)。作为未来智能交通系统的一部分，不仅具备提供导航、娱乐以及互联网接入服务等能力，还能提供辅助驾驶、事故预警等所必需的实时信息，有效的保证了出行的安全性、舒适性及娱乐性。 本文以协作MAC协议在车载自组织网络中的应用为出发点，着重研究了车载环境下车辆移动性与不同业务类型的数据传输对系统性能的影响，指出存在的问题，并提出相应解决方案，主要完成以下工作: 为了满足VANETs的高移动性需求，并保证数据的可靠传输，本文提出了一种基于移动性预测的协作MAC协议(NMC-MAC)。该协议研究了移动场景下中继节点的选择问题，提出了一种适用于移动场景下的分布式中继选择机制;为了更好地对移动场景进行分析，将车辆的运动情况抽象成几种简单的移动场景，并为其设计出相应的协作机制，以实现不同移动场景下数据的可靠传输。仿真结果表明:与传统的DCF、COOPMAC以及CD-MAC相比，该协议更能适应移动性的需求，并具备更低的误码率以及中断概率，但在吞吐量性能方面有所降低。为了进一步提高系统吞吐量，本文提出了一种基于双向中继与网络编码的协作MAC协议(TRNC-MAC)。该协议沿用之前的中继选择机制，并通过该中继节点对数据进行融合处理，再通过双向中继的方式完成发送，节省了传输时隙。仿真结果表明，相对于传统的单向中继和直传方式，TRNC-MAC能获得更高的系统吞吐量。 协作MAC协议能大大提高数据的传输质量，但在协作的过程中，往往会造成中继节点自身效率的低下。本文针对无线自组织网络中协作造成的中继效率低以及不同QoS需求难以满足等问题，提出了一种联合网络编码和空时编码的协作MAC协议(NSTCMAC)。该协议重新调整了物理层传输方案，并设计了一种区分业务类型的中继选择机制;为了更好地对不同业务类型数据接入信道的性能分析，提出了一种基于区分业务类型的协作马尔科夫链模型。仿真结果表明，相比传统的协作MAC协议，NSTCMAC不仅能更好地保证不同业务类型的QoS需求，还能有效地解决协作造成的中继效率低的问题。 |
| 作者： | 刘剑 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 邝育军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆邮电大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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