WAVE網(wǎng)絡(luò)中自適應(yīng)多信道MAC協(xié)議算法研究.pdf

1、車載環(huán)境下的無線通信(Wireless Access in Vehicular Environments,WAVE)是智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transport Systems,ITS)的重要組成部分。通過車輛之間、車輛和路邊基礎(chǔ)設(shè)施之間的無線通信來傳遞輔助駕駛和事故告警等實(shí)時安全信息，同時提供天氣查詢、娛樂應(yīng)用、Internet接入等數(shù)據(jù)服務(wù)。因此如何高效協(xié)調(diào)安全應(yīng)用和非安全類應(yīng)用使得頻譜資源得到最大化利用是提高WAVE

2、網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵問題。
　　本學(xué)位論文將對WAVE網(wǎng)絡(luò)中控制信道(Control Channel,CCH)時隙和服務(wù)信道(Service Channel,SCH)時隙長度的動態(tài)分配策略作重點(diǎn)研究，并提出了改進(jìn)型自適應(yīng)多信道MAC協(xié)議算法。
　　首先，根據(jù)節(jié)點(diǎn)競爭訪問方式接入信道的概率特性，構(gòu)建了WAVE網(wǎng)絡(luò)中自適應(yīng)多信道媒體訪問控制(Medium Access Control,MAC)協(xié)議的相關(guān)分析模型。通過任意節(jié)點(diǎn)的特定行為

3、分析其狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，從而獲得任意節(jié)點(diǎn)在任意時隙發(fā)送WAVE服務(wù)廣播信息(WAVE Service Announcement,WSA)的穩(wěn)態(tài)概率。
　　其次，在現(xiàn)有可變CCH時隙MAC協(xié)議基礎(chǔ)上，提出了節(jié)點(diǎn)可根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況下動態(tài)分配CCH時隙和SCH時隙長度的自適應(yīng)多信道MAC協(xié)議算法。通過概率生成函數(shù)的分析方法，獲取節(jié)點(diǎn)在控制信道上預(yù)約服務(wù)信道所需時間的概率分布，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的最優(yōu)CCH時隙值和SCH時隙值分配。

4、>　　最后，將WAVE網(wǎng)絡(luò)中自適應(yīng)多信道MAC協(xié)議分別與IEEE1609.4協(xié)議和現(xiàn)有可變CCH時隙MAC協(xié)議作性能比較。性能分析結(jié)果表明，與靜態(tài)分配時隙MAC協(xié)議相比，本文提出的自適應(yīng)多信道MAC協(xié)議在服務(wù)信道上能夠獲得更高的飽和吞吐量。通過多信道協(xié)同的預(yù)約機(jī)制比競爭訪問機(jī)制更能降低節(jié)點(diǎn)間發(fā)生碰撞的概率，從而提高信道資源利用率。同時本文提出的自適應(yīng)多信道MAC協(xié)議與可變CCH時隙MAC協(xié)議相比，服務(wù)信道上的飽和吞吐量也有一定程度的提高