車載自組織網(wǎng)絡(luò)多信道MAC協(xié)議研究.pdf

1、近年來，城市車輛數(shù)量快速增長，道路交通系統(tǒng)面臨諸多挑戰(zhàn)，促使車載自組織網(wǎng)絡(luò)（VANET）得到了廣泛研究和發(fā)展。其中，IEEE1609.4標(biāo)準(zhǔn)為VANET提供了多信道操作，其目的是保證安全應(yīng)用的可靠傳輸以及非安全應(yīng)用的傳輸效率最大化。然而，IEEE1609.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定所有節(jié)點均需要通過競爭的方式訪問業(yè)務(wù)信道和控制信道；其次，有限的控制信道（CCH）間隔滿足不了大量節(jié)點的密集競爭訪問。而且，現(xiàn)有的VANET多信道MAC協(xié)議均沒有解決多信道隱

2、藏終端問題和錯失接收方問題。因此，鑒于現(xiàn)有的 VANET多信道 MAC協(xié)議存在的不足，本文對VANET多信道MAC協(xié)議展開了進一步的研究，具體工作如下：
　?。?）為了解決多信道隱藏終端問題（Multi-channel Hidden Terminal Problem）以及錯失接收方問題（Missing Receiver Problem），本文提出了基于路側(cè)單元（RSU）協(xié)助的 VANET異步多信道 MAC（ MAC，ARAMMAC

3、）協(xié)議。該協(xié)議具有以下兩點創(chuàng)新：1）通過業(yè)務(wù)信道（SCH）預(yù)約機制實現(xiàn)了非競爭訪問業(yè)務(wù)信道，并支持不同業(yè)務(wù)信道同時進行信息傳輸；2）通過路側(cè)單元協(xié)助節(jié)點進行信道預(yù)約，避免了多信道隱藏終端問題及錯失接收方問題。仿真結(jié)果表明，該協(xié)議提高了控制信道（CCH）的利用率，改善了業(yè)務(wù)信道吞吐量性能。
　?。?）為提高控制信道的利用效率，降低訪問控制信道的碰撞概率，本文提出了一種基于RSU協(xié)助的VANET多信道MAC（RC-MCMAC）協(xié)議，該

4、協(xié)議依然采用IEEE1609.4標(biāo)準(zhǔn)的信道分配方案以及固定同步時長的控制信道間隔和業(yè)務(wù)信道間隔。但RC-MCMAC協(xié)議仍具有以下兩點創(chuàng)新：1）控制信道間隔被進一步分割為RSU間隔和請求預(yù)約服務(wù)間隔，實現(xiàn)了路側(cè)單元協(xié)助信道預(yù)約的功能；2）在業(yè)務(wù)信道間隔期間，允許控制信道上的節(jié)點進行信道預(yù)約，降低了訪問控制信道的碰撞概率，實現(xiàn)了控制信道資源的充分利用。通過理論建模和仿真分析驗證，RC-MCMAC協(xié)議具備更低的訪問控制信道碰撞概率和更高的吞吐