车联网应用的超高速无线局域网mac层协议研究

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1、隶劫大J粤硕士学位论文万方数据车联网应用的超高速无线局域网NAC层协议研究万方数据sTu。Y。NMAcLAYER嬲、'2黝7燃07蝴03㈣6__PRoTOCoLOFULTRAHIGHTHRoUGHPUTWLANAPPLIEDToVANETAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYQIANYanSupervisedbyProfessorSHENLian—fengNationalMobileCommunicationsResear

2、chLaboratorySchoolofInformationScienceandEngineeringSoutheastUniversityMay，2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：j虹日期：衅东南大学学位论文使用

3、授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：：拯缚导师签名：罐盟嗍万方数据摘要伴随着汽车总量的高速增长，车联网技术引起了人们的广泛关注。作为智能交通系统的重要组成部分，车联网将人、车、路三者有机结合，旨在提供安全、高效和舒适的道路交通环境。本学位论文着眼于车联

4、网应用场景，主要研究超高速无线局域网的MAC协议。在对比分析车联网与传统无线局域网在MAC协议设计需求的同异后，结合超高速无线局域网集中控制式的体系结构，选取R-ALOHA协议作为基本接入协议。利用Markov过程建模接入过程、分析协议性能，研究接入概率与节点数和时隙资源数的数量关系。针对R-ALOHA协议在车联网环境中应用时产生的诸多问题，从加强道路交通安全角度出发，提出一种速度自适应R．ALOHA协议，主要解决协议扩展性差和车辆节点移动性导致的时隙冲突严重等问题。全文由五章组成，包含以下几方面内容：第l章主要介绍课题背景、研究意义以及论文

5、主要章节安排。第2章讨论全文的理论基础。首先论述无线局域网MAC协议的功能、设计目标和关键技术，接着分析车联网应用场景对MAC协议设计提出的新要求，最后讨论几种主流车联网MAC协议。第3章研究R-ALOHA协议的信道接入过程和节点接入概率。首先分析固定节点数情形下的接入过程，使用Markov建模并根据网络节点数和时隙资源数设计接入概率：其次分析节点动态变化的接入过程，对其稳态过程建模并分析接入概率的稳态值：仿真结果表明改进的接入概率能有效加快节点接入进程，降低平均时隙冲突率。第4章以辅助道路交通安全为设计目标，提出一种速度自适应R-ALOHA

6、协议。该协议首先针对网络节点数超过时隙资源数的场景设计了划分抢占级别的接入机制；其次针对速度差异造成的同向网络相遇时隙冲突问题，设计了避让式接入机制。第5章总结全文内容，并对下一步的研究工作给出展望。关键词：车联网，超高速无线局域网，媒体接入控制协议，马尔可夫过程，接入概率，速度自适应R-ALOHA万方数据东南大学硕士学位论文AbstractWiththespeedinggrowthofvehicles．VehicularAd．hocNetwork(VANET)technologyhasattractedwidespreadattention

7、．AsanimportantpartofIntelligent1’ransportationSystem．、，ANETaimstoprovideasafe．emcientandcomfortabletransportationenvironmentthroughcombiningpeople，vehicleandinfrastructureasawhole．ThemainresearchWOrkofthethesisiStodesignMediaAccessContol(MAC)protocolofUltraHighThroughput(UH

8、T)WLANappliedtoⅥ蝌ETscenarios．ReliableALOHA(R-ALOHAliSselectedasthebasicaccessproto