車聯(lián)網(wǎng)中媒體接入控制技術(shù)及路由方法研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)和現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，針對(duì)車聯(lián)網(wǎng)(Vehicular Ad-hocNetwork, VANET)相關(guān)技術(shù)的研究受到了全世界范圍內(nèi)的關(guān)注。該技術(shù)在構(gòu)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(diǎn)的高速移動(dòng)性和車流分布的不均勻性，給面向車載通信的多路訪問(wèn)控制方案的設(shè)計(jì)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。此外，由于車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的移動(dòng)自織網(wǎng)絡(luò)，因此為了提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信容量，需要對(duì)異構(gòu)的無(wú)線資源加以利用。通過(guò)

2、引入認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)，使車載終端設(shè)備能夠在不影響授權(quán)用戶正常使用頻譜的前提下，充分利用空閑的授權(quán)頻譜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以在一定程度上提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信容量。
　　本文首先針對(duì)面向車載通信的媒體接入控制技術(shù)展開(kāi)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(jī)多路訪問(wèn)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(wèn)機(jī)制作為支撐。通過(guò)

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(jī)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(guān)的最優(yōu)概率分布去訪問(wèn)信道。最后，仿真實(shí)驗(yàn)表明，與完全隨機(jī)訪問(wèn)方案相比，基于地理位置信息輔助的訪問(wèn)方案只需要較少的信道劃分?jǐn)?shù)目就可以使帶寬吞吐量達(dá)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(duì)認(rèn)知無(wú)線電環(huán)境下的車聯(lián)網(wǎng)的路由算法進(jìn)行了研究。在車載認(rèn)知無(wú)

4、線電網(wǎng)絡(luò)中，主用戶的社交行為會(huì)導(dǎo)致其在地理分布上呈現(xiàn)出不均勻性。這種特性會(huì)導(dǎo)致供次用戶使用的無(wú)線資源的可用性受地理位置變化的影響較大，也會(huì)間接導(dǎo)致次用戶間端到端的路由可靠性的波動(dòng)。為了解決這一問(wèn)題，我們提出了主用戶社區(qū)的概念，對(duì)主用戶的社交屬性進(jìn)行建模。在此基礎(chǔ)上，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種可靠的混合路由方案來(lái)消除主用戶社區(qū)對(duì)次用戶間路由性能造成的不利影響。在混合路由方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們首先通過(guò)最大似然估計(jì)的方法估計(jì)出潛在的主用戶數(shù)目。根據(jù)估計(jì)的