車聯(lián)網應用的超高速無線局域網MAC層協(xié)議研究.pdf

1、伴隨著汽車總量的高速增長，車聯(lián)網技術引起了人們的廣泛關注。作為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，車聯(lián)網將人、車、路三者有機結合，旨在提供安全、高效和舒適的道路交通環(huán)境。本學位論文著眼于車聯(lián)網應用場景，主要研究超高速無線局域網的MAC協(xié)議。
　　在對比分析車聯(lián)網與傳統(tǒng)無線局域網在MAC協(xié)議設計需求的同異后，結合超高速無線局域網集中控制式的體系結構，選取R-ALOHA協(xié)議作為基本接入協(xié)議。利用Markov過程建模接入過程、分析協(xié)議性能，研究

2、接入概率與節(jié)點數和時隙資源數的數量關系。針對R-ALOHA協(xié)議在車聯(lián)網環(huán)境中應用時產生的諸多問題，從加強道路交通安全角度出發(fā)，提出一種速度自適應R-ALOHA協(xié)議，主要解決協(xié)議擴展性差和車輛節(jié)點移動性導致的時隙沖突嚴重等問題。
　　全文由五章組成，包含以下幾方面內容:
　　第1章主要介紹課題背景、研究意義以及論文主要章節(jié)安排。
　　第2章討論全文的理論基礎。首先論述無線局域網MAC協(xié)議的功能、設計目標和關鍵技術，接著分

3、析車聯(lián)網應用場景對MAC協(xié)議設計提出的新要求，最后討論幾種主流車聯(lián)網MAC協(xié)議。
　　第3章研究R-ALOHA協(xié)議的信道接入過程和節(jié)點接入概率。首先分析固定節(jié)點數情形下的接入過程，使用Markov建模并根據網絡節(jié)點數和時隙資源數設計接入概率;其次分析節(jié)點動態(tài)變化的接入過程，對其穩(wěn)態(tài)過程建模并分析接入概率的穩(wěn)態(tài)值;仿真結果表明改進的接入概率能有效加快節(jié)點接入進程，降低平均時隙沖突率。
　　第4章以輔助道路交通安全為設計目標，提