车载自组织网中提高交互效率的数据分发方式

摘要

作为移动自组织网络（Mobile Ad hoc network, MANET）中的一个特例，车载自组织网络（Vehicular Ad hoc Networks, VANETs）使车辆与车辆、车辆与路边基础设施之间能够进行数据通信，从而为驾驶者与乘客提供各种服务，如防撞，事故预警，交通信息预测，娱乐内容下载等。众所周知，所有能够提供这些服务的应用程序都离不开可靠高效的数据分发技术，所以在VANETs中如何实现有效的数据分发是一个重要研究点。另外，为了给用户带来更好的旅行体验，非安全性娱乐信息的请求与发送已成为必然。为了使数据能够正确传送，目的节点进行确认回复的重要性显而易见。然而，VANETs的一些固有特性，如拓扑变化快，节点间通信链路不稳定持久，节点密度随时变化等，为以上服务带来了巨大的挑战。为了解决上述问题，使 VANETs中的车辆节点能够高效率地完成数据交互，本文研究了以下两方面的内容：
　　第一，本文提出了一种基于节点行驶方向的数据分发方式SAMD（Slot Assignment scheme based on vehicles’ Moving Direction）。首先，我们按照节点密度的变化动态划分左右时隙集，使节点根据自己的移动方向获取时隙，从而增加节点成功接入网络的概率，旨在进行高效的数据分发。其次，该协议还结合使用了CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）和TDMA（Time Division Multiple Access）两种信道接入机制，采用竞争与预约相结合的方式预约信道上的时隙，降低了等待时延对协议性能方面的影响，保证业务能够实时的分发出去。仿真证明该协议降低了节点冲突概率，增加了数据包投递率。
　　第二，本文针对VANETs中的非安全性娱乐消息提出了一个组确认策略。该策略用于同时对多个节点发送的数据包进行确认应答。相对于传统的确认回复策略，它不仅保证了数据分发的可靠性，还减少了ACK帧的传送，从而使实际数据能在有效时间内被成功发送，达到增大数据吞吐量的目的。最后，我们把不使用确认策略、使用传统的立即确认策略和使用组确认策略三种情况作仿真比较，仿真表明本文所提出的组确认策略在一定程度上减小了数据传送的端到端时延，增加了数据包投递率，且提高了网络吞吐量。

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第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2车载自组织网研究现状

1.3研究内容及章节安排

第二章 车载自组织网络的相关理论

2.1车载自组织网络

2.2车载自组织网络的数据分发

2.3车载自组织网的确认策略

2.4本章小结

第三章 基于方向的数据分发方式

3.1系统模型

3.2协议描述

3.3案例说明

3.4理论分析

3.5仿真与性能分析

3.6本章小结

第四章 VANETs中的组确认策略

4.1策略整体流程

4.2组确认策略

4.3性能与仿真分析

4.4本章小结

第五章 工作总结与展望

参考文献

致谢

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