面向車載自組網(wǎng)的可靠廣播機(jī)制研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，車載自組網(wǎng)(Vehicular Ad Hoc Network，VANET)的通信已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。VANET是一種基于車輛之間的無(wú)線分布式通信網(wǎng)絡(luò)，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線通信在車輛通信方面的發(fā)展和延伸。在車載自組網(wǎng)中，無(wú)線廣播是消息傳播的基本機(jī)制。無(wú)論是緊急警告消息，還是信息娛樂(lè)等消息，無(wú)線廣播機(jī)制都能及時(shí)有效地傳播給周圍所有鄰居節(jié)點(diǎn)。但是，由于廣播機(jī)制中接收到消息的鄰居節(jié)點(diǎn)不會(huì)返回ACK幀，在傳輸過(guò)程中MAC幀一

2、旦發(fā)生碰撞，源節(jié)點(diǎn)難以感知幀碰撞情況并重傳廣播消息，不能保證廣播消息傳播的可靠性。
　　針對(duì)傳統(tǒng)無(wú)線廣播機(jī)制傳輸?shù)牟豢煽啃詥?wèn)題，本文提出了一種基于虛擬目的節(jié)點(diǎn)的可靠單跳廣播機(jī)制(Virtual Destination Based Reliable One-hop Broadcast Scheme，VDB-ROBS)。廣播源節(jié)點(diǎn)對(duì)接收的MAC幀實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析，從鄰居節(jié)點(diǎn)集合中選擇一個(gè)合適的節(jié)點(diǎn)作為虛擬目的節(jié)點(diǎn)VD，然后廣播源節(jié)點(diǎn)將與V

3、D節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單播傳輸，同時(shí)周圍其他鄰居節(jié)點(diǎn)則仍然將單播MAC幀視作傳統(tǒng)的廣播MAC幀而接收。這種機(jī)制使得廣播傳輸能夠有效利用單播中的RTS/CTS、ACK、重傳和競(jìng)爭(zhēng)窗口調(diào)整等多種自適應(yīng)機(jī)制，從而可以提高無(wú)線廣播機(jī)制的可靠性。仿真結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)的IEEE802.11和基于概率重傳的可靠廣播機(jī)制，VDB-ROBS能提供更可靠的廣播通信性能。
　　此外，針對(duì)VDB-ROBS中采用的傳統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)窗口指數(shù)退避過(guò)程所存在的不合理性和不公平性問(wèn)

4、題，本文進(jìn)一步提出了基于車載網(wǎng)絡(luò)密度指數(shù)的動(dòng)態(tài)窗口自適應(yīng)機(jī)制(Density Index Based Contention Window Adaptation Scheme，DIB-CWAS)。廣播源節(jié)點(diǎn)能夠統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前本地網(wǎng)絡(luò)的密度情況，然后通過(guò)查表得到密度指數(shù)K，最后在信道競(jìng)爭(zhēng)階段中競(jìng)爭(zhēng)窗口按照密度指數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。這種機(jī)制使得競(jìng)爭(zhēng)窗口的自適應(yīng)過(guò)程能夠符合當(dāng)前實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)狀況，因此使得稀疏環(huán)境下避免不必要的退避延遲和密集環(huán)境下保證有效足夠