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文檔簡介
1、車載自組織網(wǎng)絡(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)是由車輛和路側單元構成的一種特殊的移動自組織網(wǎng)絡。在車載自組織網(wǎng)絡中,車輛和路側單元都屬于網(wǎng)絡中的節(jié)點,它們以自組織的方式構建車載網(wǎng)絡。車載網(wǎng)絡可以實現(xiàn)車輛之間的短距離通信,車輛通過車載網(wǎng)絡收集到的信息可以實現(xiàn)交通安全、交通管理和網(wǎng)絡娛樂等不同類型的應用,不僅可以減少交通安全事故的發(fā)生,還可以提高交通效率和行駛過程中的服務體驗。因此,車載自組織網(wǎng)絡引起了極大的
2、研究興趣。與傳統(tǒng)的移動自組織網(wǎng)絡不同,由于車輛的高移動性,車載網(wǎng)絡的拓撲結構頻繁地發(fā)生變化。這種特征對車載自組織MAC協(xié)議的設計提出了更高的要求,而現(xiàn)有的移動自組織網(wǎng)絡MAC協(xié)議不能直接被應用在車載網(wǎng)絡中。因此,設計適合車載網(wǎng)絡的高效可靠的MAC協(xié)議是亟待解決的一個問題。
本論文主要研究車載自組織網(wǎng)絡的MAC協(xié)議?;诂F(xiàn)有的一些相關MAC協(xié)議,提出了三種改進性MAC協(xié)議:基于節(jié)點密度的MAC協(xié)議—D-VeMAC、基于節(jié)點密度的
3、自適應MAC協(xié)議—A-VeMAC和基于時隙占用率的MAC協(xié)議—SO-MAC。
論文首先提出了一種基于節(jié)點密度的MAC協(xié)議—D-VeMAC。該協(xié)議在時隙預約過程,不再固定地從幀中間劃分時隙集,而是根據(jù)左右方向的節(jié)點密度是否均勻來確定可預約的時隙集。如果左右方向的節(jié)點密度均勻,則采用劃分時隙集策略;如果左右方向的節(jié)點密度不均勻,則允許節(jié)點密度高的方向中的節(jié)點可以預約所有時隙集中的時隙。仿真結果表明,與VeMAC協(xié)議相比較,D-Ve
4、MAC協(xié)議不僅能夠適用于均勻的網(wǎng)絡場景,在非均勻的網(wǎng)絡場景中同樣能夠獲得較好的性能。
針對D-VeMAC協(xié)議性能提升有限的問題,本文又提出了一種基于節(jié)點密度的自適應MAC協(xié)議—A-VeMAC。該協(xié)議引入一個離散隨機變量表示網(wǎng)絡中的節(jié)點密度,通過該變量判斷左右方向上的節(jié)點密度是否均勻,然后根據(jù)判斷結果決定是否自適應調整當前的時隙集劃分。仿真結果表明,A-VeMAC協(xié)議不僅能夠適用于均勻的網(wǎng)絡場景,同樣能適用于非均勻的網(wǎng)絡場景。在
5、非均勻的網(wǎng)絡場景中,A-VeMAC協(xié)議比D-VeMAC協(xié)議能夠獲得更好的性能。
針對在稀疏場景中,每個節(jié)點僅允許占用一個時隙的MAC協(xié)議所獲得的信道利用率很低的問題,本文提出了一種基于時隙占用率的MAC協(xié)議—SO-MAC。該協(xié)議在節(jié)點占用一個主時隙之后,根據(jù)當前的時隙占用率確定預約副時隙的概率。當時隙占用率超過限定值時,節(jié)點釋放掉所有占用的副時隙。仿真結果表明,不論是在高速公路場景,還是城市道路場景中,SO-MAC協(xié)議均能夠較
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