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面向交通安全信息传输的车联网MAC机制研究
| 论文题名： | 面向交通安全信息传输的车联网MAC机制研究 |
| 关键词： | 车载自组网;交通安全信息;介质访问控制;车辆密度 |
| 摘要： | 近年来,车载自组网(Vehicle Ad Hoc Network,简称VANET)引起世界各国政府、学术界以及工业界的广泛关注。交通安全信息传输是车载自组网中一种重要的应用。许多交通安全应用需要交通安全信息的传输时延低于100ms,数据包接收率达到90％以上。各类交通安全应用都需要交通安全信息传输作为基本保障,如紧急刹车预警信息传输、车道变换信息传输等。然而,传统的交通安全信息广播机制不能很好满足交通安全信息传输需求。因此,如何针对车载环境,提升传统交通安全信息广播机制性能,尽可能满足交通安全信息传输要求是非常必要的。本文针对交通安全信息的可靠快速传输需求,对车载自组网交通安全信息传输广播机制进行深入研究和分析,找出其中存在的问题,并提出相应的改进机制。本文主要完成以下工作: 第一,分析和研究车载自组网交通安全信息广播机制,对各种机制的设计思想、机制设计方案以及机制优缺陷进行探讨。重点对IEEE802.11协议中的广播机制进行研究,其在交通安全信息传输中的问题主要包括隐藏站点和暴露站点问题、数据帧确认问题以及竞争窗口固定调整问题。 第二,针对IEEE802.11 MAC协议的竞争窗口固定调整问题提出一种车辆密度自适应的交通安全信息广播机制(Vehicle Density.Adaptive Broadcast,VDAB)。VDAB机制主动采集和预估车辆节点密度,再根据车辆节点密度对802.11 MAC层的信道竞争窗口进行动态调节,使得802.11 MAC层能够更加适应车载环境交通安全信息的传输要求。 第三,对VDAB机制进行性能分析。仿真实验结果表明,随着车辆密度、传输距离和车辆状态信息产生频率的增加,交通安全信息的成功接收率不断下降,而传输时延不断增加。但在车辆密度增大时,VDAB机制较标准802.11 MAC机制数据包平均接收率提升约10%,平均时延下降约15%;当传输距离增加时,VDAB数据包平均接收率较标准802.11 MAC机制提升约5%:随着车辆状态信息产生频率增加,VDAB机制较标准802.11 MAC机制数据包平均接收率提高约9%,平均时延降低约23%。 第四,基于NS2网络仿真平台开发VDAB机制的仿真程序。采用面向对象开发方法,分别开发VDAB机制模块,车辆移动拓扑场景模块以及安全信息广播流模块。 |
| 作者： | 李帅 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 宋军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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