车载Ad-hoc网络中基于DC-ARQ协作机制的系统性能研究

摘要

随着汽车和公路的日益智能化发展，越来越多的汽车和路边通信基础设施装备了通信设备，整个车联网以及针对车联网的相关应用发展已经成为了必然的趋势。
　　 车载Ad-hoc网络是运行于道路上的一种新型移动无线自组织网络，可以实现车辆间、车辆与路边节点间的多跳无线通信。它具有很高的应用前景和研究价值。目前，欧美和日本等发达国家以及我国已经相继启动了相关的科研项目，并取得了一定的成果。
　　 然而车载Ad-hoc网络容易出现丢包率高、时延大的现象。因此，为使车辆节点间可机会地共享彼此的资源，提高车载传感器的吞吐量性能，降低系统传输时延，需要建立一种简单高效的差错控制机制。
　　 网络时延是衡量无线通信网络传输性能的重要指标。本文基于DC-ARQ机制，在车辆与道路环境中，讨论了一个完整的信息协作传输周期，运用带休假的排队理论，基于等效服务时延的思想建立了DC-ARQ机制的系统时延模型。在建立模型的基础上，采用了GBN-ARQ和SR-ARQ重传协议，对模型所建立的系统时延性能进行了分析，并得到了相应的时延性能解析表达式。通过模拟仿真，对采用两种重传协议的系统时延性能进行了对比研究。
　　 本文采用GBN-ARQ重传协议以降低系统实现复杂度。同时，为了保证该重传协议与SR-ARQ重传协议有相近的时延性能，文中采用了一种自适应分组长度算法。该算法可在分组传输错误率动态变化的情况下，通过检测系统信道质量的变化而自适应地改变传输分组长度，从而可实现最佳的系统时延，提高系统吞吐量性能。同时，本文对该算法可能的失效情况提出了一种解决方法。该方法可以为车间数据传输方式的灵活选择提供理论指导，并为提高车载Ad-hoc网络的传输能力提供了思想方法。

目录

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摘要

插图索引

第1章 绪论

1．1 论文研究背景及意义

1．2 论文主要研究内容

1．3 论文结构

第2章 车载Ad-hoc网络及智能交通运输系统

2．1 智能交通运输系统概述

2．2 车载Ad-hoc网络概述

2．3 车载Ad-hoc网络的体系结构

2．4 车载Ad-hoc网络分类

2．5 车载Ad-hoc网络的特点

2．6 车载Ad-hoc网络的应用

2．7 车载Ad-hoc网络的研究现状

2．7．1 国外研究概况

2．7．2 国内研究概况

2．8 本章小结

第3章 无线通信链路层ARQ控制技术及排队理论

3．1 无线通信链路层的ARQ差错控制技术

3．1．1 停等ARQ(SW-ARQ)重传协议概述

3．1．2 返回N步ARQ(GBN-ARQ)重传协议概述

3．1．3 选择式ARQ(SR-ARQ)重传协议概述

3．2 ARQ技术研究现状及相关发展

3．3 本章小结

第4章 基于DC-ARQ机制的车载Ad-hoc网络时延性能研究

4．1 DC-ARQ机制分析

4．2 基于DC-ARQ机制的系统时延模型

4．2．1 GBN-ARQ协议系统中时延性能分析

4．2．2 SR-ARQ协议系统中时延性能分析

4．3 数值分析与比较

4．4 本章小结

第5章 GBN-ARQ协议系统中基于动态传输错误率条件下的最佳分组长度分析

5．1 分组长度与时延关系

5．2 动态传输错误率条件下最佳分组长度与信道利用率关系

5．3 自适应分组长度算法描述及思路

5．3．1 算法实现过程

5．3．2 算法失效可能性与解决方法

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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