智能交通系统中无线通信网络的研究

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。

目录

文摘

英文文摘

声明

0.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