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车载无线自组织网MAC协议研究
| 论文题名： | 车载无线自组织网MAC协议研究 |
| 关键词： | 车载无线自组网;访问控制;多媒体业务;网络负载;仿真模块 |
| 摘要： | 随着人们生活水平不断提高，在享受车辆带来的方便快捷之余，人们希望汽车成为自己的“移动信息中心”—实现信息获取、远程办公和各种娱乐应用等，车载无线自组织网(VANET)应运而生。它不仅可以提供车载娱乐、实时导航、Internet接入等服务，而且还能传递辅助驾驶和事故告警等实时信息，使出行更安全、高效、舒适。 本文以研究VANET多媒体业务(包含数据业务)服务质量(QoS)为出发点，深入研究和分析了车载环境下MAC层采用IEEE802.11协议传输多媒体业务的QoS性能，找出存在的问题，提出了相应的改进机制，主要完成以下工作： 第一、深入研究和分析了车载环境下采用标准IEEE802.11e EDCA机制传输多媒体业务QoS性能。研究发现，区分优先级的EDCA机制增强了DCF机制在多媒体业务QoS方面的性能。但网络处于重负载和车载节点相对高速移动时，无法有效降低多媒体业务的时延和时延抖动，不能满足多媒体业务QoS要求。 第二、从MAC层信道竞争窗口调节机制入手，提出ACW-EDCA自适应竞争窗口调节机制。该机制根据网络负载情况动态调节初始竞争窗口和当前竞争窗口值，减少实时业务信道接入时延和时延抖动。仿真表明，ACW-EDCA在车辆处于相对静止时较标准EDCA机制减少了约30％的平均时延、约25％的平均时延抖动。但车辆高速移动时，音、视频业务时延和时延抖动性能较差。 第三、针对ACW-EDCA机制在车辆节点高速移动时，仍无法满足音、视频业务的QoS要求，在ACW-EDCA机制基础上，进一步提出了带无线帧突发功能(WFB)的ACW-EDCA机制，即WFB+ACW-EDCA机制。该机制在站点获得信道占用权时，连续传输多个短音频帧，从而有效减小音频业务的平均时延和时延抖动。仿真表明，车辆处于相对静止或相对高速移动时，较标准EDCA协议减少了约40％的平均时延和时延抖动。 第四、针对ACW-EDCA机制以牺牲数据业务吞吐量为代价，来提高音、视频业务的QoS，在ACW-EDCA机制基础上，进一步提出了MAC层发送能力主动通告机制(AN-EDCA)，即AN+ACW-EDCA机制。该机制根据发送站点MAC层发送能力动态调节TCP层注入网络的数据量，从而提升数据业务的平均吞吐量。仿真表明，在相对静止和相对高速移动时，数据业务平均吞吐量较标准EDCA协议约有30％的提升。 第五、对NS2中标准EDCA仿真模块进行了研究和系统分析，在此基础上，开发了本文提出的ACW-EDCA、WFB-EDCA和AN-EDCA改进机制的仿真模块。 |
| 作者： | 金艳华 |
| 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： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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