智能交通系统中无线通信网络的研究

论文摘要

随着经济社会的迅速发展,交通问题日益突显,智能交通成为世界各国研究的热点。而建立合理、有效的交通通信系统对于实现智能交通来说至关重要,也是实现智能交通的重点和难点。按照功能,交通通信系统可分为两个部分:车路通信部分和车间通信部分。车路通信部分,由于路面通信设施的固定特性,所以采用基站通信方式是较为合理的,对此的研究已基本趋于成熟。车间通信部分,由于车辆的快速移动,会导致拓扑结构的迅速变化,使得通信过程复杂多变。本文提出将移动自组织(Ad Hoc)网络应用于车间通信环境下,其中的每个车辆节点既作为通信终端,又作为路由器,从而解决了拓扑结构快速变化所带来的问题。为解决MAC层如何公平、有效地共享信道资源的问题,本文对常用的IEEE 802.11的MAC协议的退避算法做出改进。提出根据网络当前具体的竞争激烈情况,动态调整退避的时间值的退避改进算法。并通过OPNET Modeler仿真平台建立了车辆通信网络仿真模型,验证了该算法在网络竞争激烈的情况下,可提高信道的利用率和网络的吞吐量。此外,本文研究了移动自组织网络常用的路由技术,通过分析比较指出AODV协议是更符合车间通信的路由技术,并通过OPNET Modeler仿真平台得到验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 0.1 课题研究意义
• 0.2 国内外研究现状
• 0.3 本文的研究内容
• 0.4 本文的组织结构
• 1. 智能交通体系结构及通信特点
• 1.1 智能交通系统概述
• 1.2 车辆通信网络的特点分析
• 1.2.1 车路通信RVC 的特点
• 1.2.2 车间通信IVC 的特点
• 1.2.3 车辆网络的整体特点
• 1.3 移动AD HOC 网络简介
• 1.4 移动AD HOC 网络技术应用于车辆通信的优点
• 1.5 移动AD HOC 网络技术应用于车辆通信需要解决的问题
• 1.6 本章小结
• 2. 车辆网络中的媒体访问控制子层MAC 协议
• 2.1 现有的MAC 协议解决方案及其比较
• 2.1.1 基于WLAN 的MAC 协议
• 2.1.2 基于3G 技术的MAC 层协议
• 2.2 基于WLAN 的车辆网络MAC 协议
• 2.2.1 WLAN 的MAC 协议
• 2.2.2 PCF 接入方式
• 2.2.3 DCF 接入方式
• 2.2.4 带冲突避免的载波侦听多路访问CSMA/CA 协议
• 2.3 WLAN 的MAC 协议退避算法研究及其改进
• 2.3.1 二进制指数退避BEB 算法
• 2.3.2 二进制指数退避BEB 算法的特点及存在的问题
• 2.3.3 二进制指数退避BEB 算法的改进
• 2.4 本章小结
• 3. 改进后的MAC 协议仿真分析
• 3.1 仿真平台简介
• 3.2 MAC 协议节点模型的建立
• 3.3 MAC 协议进程模型的建立
• 3.4 仿真结果分析
• 3.5 本章小结
• 4. 车辆网络中路由协议的研究
• 4.1 移动自组织网络协议分类
• 4.2 动态源路由DSR 协议
• 4.3 AD HOC 按需距离矢量AODV 协议
• 4.4 路由协议的仿真分析比较
• 4.4.1 网络模型的建立
• 4.4.2 节点模型的建立
• 4.4.3 进程模型的建立
• 4.4.4 仿真结果及分析
• 4.5 本章小结
• 5. 总结与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在校期间发表的学术论文