車載無線自組織網MAC協(xié)議研究.pdf

1、隨著人們生活水平不斷提高，在享受車輛帶來的方便快捷之余，人們希望汽車成為自己的“移動信息中心”—實現(xiàn)信息獲取、遠程辦公和各種娛樂應用等，車載無線自組織網(VANET)應運而生。它不僅可以提供車載娛樂、實時導航、Internet接入等服務，而且還能傳遞輔助駕駛和事故告警等實時信息，使出行更安全、高效、舒適。
　　 本文以研究VANET多媒體業(yè)務(包含數(shù)據(jù)業(yè)務)服務質量(QoS)為出發(fā)點，深入研究和分析了車載環(huán)境下MAC層采用IEE

2、E802.11協(xié)議傳輸多媒體業(yè)務的QoS性能，找出存在的問題，提出了相應的改進機制，主要完成以下工作：
　　 第一、深入研究和分析了車載環(huán)境下采用標準IEEE802.11e EDCA機制傳輸多媒體業(yè)務QoS性能。研究發(fā)現(xiàn)，區(qū)分優(yōu)先級的EDCA機制增強了DCF機制在多媒體業(yè)務QoS方面的性能。但網絡處于重負載和車載節(jié)點相對高速移動時，無法有效降低多媒體業(yè)務的時延和時延抖動，不能滿足多媒體業(yè)務QoS要求。
　　 第二、從MA

3、C層信道競爭窗口調節(jié)機制入手，提出ACW-EDCA自適應競爭窗口調節(jié)機制。該機制根據(jù)網絡負載情況動態(tài)調節(jié)初始競爭窗口和當前競爭窗口值，減少實時業(yè)務信道接入時延和時延抖動。仿真表明，ACW-EDCA在車輛處于相對靜止時較標準EDCA機制減少了約30％的平均時延、約25％的平均時延抖動。但車輛高速移動時，音、視頻業(yè)務時延和時延抖動性能較差。
　　 第三、針對ACW-EDCA機制在車輛節(jié)點高速移動時，仍無法滿足音、視頻業(yè)務的QoS要求

4、，在ACW-EDCA機制基礎上，進一步提出了帶無線幀突發(fā)功能(WFB)的ACW-EDCA機制，即WFB+ACW-EDCA機制。該機制在站點獲得信道占用權時，連續(xù)傳輸多個短音頻幀，從而有效減小音頻業(yè)務的平均時延和時延抖動。仿真表明，車輛處于相對靜止或相對高速移動時，較標準EDCA協(xié)議減少了約40％的平均時延和時延抖動。
　　 第四、針對ACW-EDCA機制以犧牲數(shù)據(jù)業(yè)務吞吐量為代價，來提高音、視頻業(yè)務的QoS，在ACW-EDCA機

5、制基礎上，進一步提出了MAC層發(fā)送能力主動通告機制(AN-EDCA)，即AN+ACW-EDCA機制。該機制根據(jù)發(fā)送站點MAC層發(fā)送能力動態(tài)調節(jié)TCP層注入網絡的數(shù)據(jù)量，從而提升數(shù)據(jù)業(yè)務的平均吞吐量。仿真表明，在相對靜止和相對高速移動時，數(shù)據(jù)業(yè)務平均吞吐量較標準EDCA協(xié)議約有30％的提升。
　　 第五、對NS2中標準EDCA仿真模塊進行了研究和系統(tǒng)分析，在此基礎上，開發(fā)了本文提出的ACW-EDCA、WFB-EDCA和AN-EDC