双向多道车-车间通信网络的性能研究

摘要

车—车间无线通信是智能交通领域一个新的研究方向，对改善交通安全，提高出行效率，便于交通管理等都具有重要意义。当前很多车—车间通信的研究都更关心车载通信网络各层协议算法的改进而脱离了实际交通网络的一些特性，如车辆运动具有规律性，车辆的高速运动会导致车载网络拓扑频繁变化等。此外，实际交通网络中经常会出现车辆在多条车道上沿不同方向行驶的情况，车辆的行驶方向、通信设备的通信范围、装备车辆的渗透率、车队间的相对速度和交通流密度等都会影响到车载通信网络的通信性能。因此本文以均匀交通流为基础，假定道路上的车辆是否具有通信能力是随机的，考查双向和多道场景下车—车间通信网络的通信性能，从而为车—车间通信系统的软件和硬件实现提供参考依据。本文的主要研究成果如下：
　　 1.研究了双向均匀交通流下的车—车间通信性能，发现双向交通流会延长网络的平均端到端延迟，且在渗透率较低时会提高平均吞吐量，渗透率较高时则会降低吞吐量。通过在NS-2中用蒙特卡洛方法仿真两个移动场景明确了双向均匀交通流中车辆的行驶方向、通信范围和装备车辆渗透率对通信性能的影响。
　　 2.研究了多道交通流车—车间通信网络的通信性能，发现当所有车辆以相同速度同向行驶时，车—车间通信性能不受车道影响，多车道可看作一条车道。而车队间的相对速度和交通流密度的变化都会使各车道上的通信在不同程度上相互影响。通过在NS-2中用蒙特卡洛方法仿真四个移动场景明确了多道均匀交通流中车道、车队间相对速度和干扰车道的交通流密度对通信性能的影响。
　　 3.将对双向交通流车—车间通信性能的研究扩展到了多道交通流，发现车载通信网络的拓扑状态是静态还是动态对多车道车—车间通信性能有很大影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景与研究意义

1.2车—车间无线通信的研究概况

1.3论文研究内容与论文章节安排

1.3.1研究内容

1.3.2论文章节安排

第2章车—车间通信网络架构

2.1车载通信系统的分类

2.2移动自组织网络简介

2.3车—车间通信网与移动自组网的区别

2.4车—车间通信自组织网络的架构

2.4.1物理层

2.4.2数据链路层

2.4.3网络层

2.4.4传输层与应用层

2.5本章小结

第3章双向交通流车—车间通信性能研究

3.1 NS-2与无线网络仿真

3.1.1 NS-2简介

3.1.2使用NS-2的方法及过程

3.1.3无线网络仿真模块

3.1.4 Trace文件

3.2车—车间通信性能评价参数

3.3双向交通流车—车间通信仿真

3.3.1均匀交通流的移动模型

3.3.2移动场景建立

3.3.3仿真过程实现

3.3.4仿真结果分析

3.4本章小结

第4章多道交通流车—车间通信性能研究

4.1建立不同移动场景

4.2仿真结果对比与分析

4.2.1单车道与四车道结果对比

4.2.2不同相对速度对通信性能的影响

4.2.3干扰道上交通流密度的影响

4.3双向到多道的延伸

4.4本章小结

第5章总结与展望

5.1论文总结

5.2论文展望

参考文献

在读期间发表的学术论文和取得的研究成果

致谢