車聯(lián)網(wǎng)中媒體接入控制技術及路由方法研究.pdf

1、隨著無線通信技術和現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，針對車聯(lián)網(wǎng)(Vehicular Ad-hocNetwork, VANET)相關技術的研究受到了全世界范圍內的關注。該技術在構建智能交通系統(tǒng)和提高交通安全方面扮演著重要角色。然而，車聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點的高速移動性和車流分布的不均勻性，給面向車載通信的多路訪問控制方案的設計帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。此外，由于車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡規(guī)模遠大于傳統(tǒng)的移動自織網(wǎng)絡，因此為了提高整個網(wǎng)絡的通信容量，需要對異構的無線資源加以利用。通過

2、引入認知無線電技術，使車載終端設備能夠在不影響授權用戶正常使用頻譜的前提下，充分利用空閑的授權頻譜進行數(shù)據(jù)傳輸，可以在一定程度上提升整個網(wǎng)絡的通信容量。
　　本文首先針對面向車載通信的媒體接入控制技術展開研究。提出一種適用于車聯(lián)網(wǎng)的基于地理位置信息輔助的分布式隨機多路訪問方案。在該方案中，帶寬資源被均分成若干正交的信道供車輛完成V2V和V2R通信。為了最大限度地提高帶寬的利用率，我們提出了一種高效的分布式信道訪問機制作為支撐。通過

3、分析車聯(lián)網(wǎng)的特性我們發(fā)現(xiàn)道路上的車輛的位置信息具有唯一性?；谶@一觀察，我們建立了一種地理位置與信道之間的隨機映射方案。在此方案中，車輛可以根據(jù)與自身地理位置相關的最優(yōu)概率分布去訪問信道。最后，仿真實驗表明，與完全隨機訪問方案相比，基于地理位置信息輔助的訪問方案只需要較少的信道劃分數(shù)目就可以使帶寬吞吐量達到最優(yōu)值，尤其是在車流密度較大的情況下。為了提升車聯(lián)網(wǎng)的通信容量，本文還針對認知無線電環(huán)境下的車聯(lián)網(wǎng)的路由算法進行了研究。在車載認知無

4、線電網(wǎng)絡中，主用戶的社交行為會導致其在地理分布上呈現(xiàn)出不均勻性。這種特性會導致供次用戶使用的無線資源的可用性受地理位置變化的影響較大，也會間接導致次用戶間端到端的路由可靠性的波動。為了解決這一問題，我們提出了主用戶社區(qū)的概念，對主用戶的社交屬性進行建模。在此基礎上，我們設計了一種可靠的混合路由方案來消除主用戶社區(qū)對次用戶間路由性能造成的不利影響。在混合路由方案的設計過程中，我們首先通過最大似然估計的方法估計出潛在的主用戶數(shù)目。根據(jù)估計的