車聯(lián)網(wǎng)MAC層退避算法與信道預(yù)留策略研究.pdf

1、隨著汽車在普通家庭中的普及，交通安全、效率以及行車體驗慢慢得到了人們的關(guān)注。車聯(lián)網(wǎng)屬于智能交通，實現(xiàn)了車輛之間的相互通信，可以為用戶提供安全行車與舒適的行車體驗。它不僅可以提供安全信息來減少事故的發(fā)生，而且可以為車輛用戶提供非安全的多媒體等娛樂信息。目前，它已經(jīng)成為了智能交通領(lǐng)域的重要研究課題。車聯(lián)網(wǎng)采用固定大小的競爭窗口以及二進(jìn)制指數(shù)退避策略，不適應(yīng)于不同車流密度的車輛環(huán)境。當(dāng)車流密度較大時，固定的窗口和退避策略會導(dǎo)致大量的碰撞，增大

2、了時延，影響了安全信息的傳輸;當(dāng)車流密度較小時，固定的窗口和退避策略又會導(dǎo)致大量的空閑時間，造成信道資源的浪費。此外，在多信道協(xié)作方面，車聯(lián)網(wǎng)采用了固定的切換周期。當(dāng)車流密度較小時，安全信息相對較少，產(chǎn)生了大量的空閑時隙，導(dǎo)致了信道資源的浪費。
　　針對車聯(lián)網(wǎng)中固定窗口和傳統(tǒng)退避策略引起的信道接入問題，本文設(shè)計了一種自適應(yīng)窗口的退避算法。通過建立廣播的一維馬爾科夫鏈模型，利用飽和吞吐量公式計算最優(yōu)競爭窗口與節(jié)點數(shù)量的關(guān)系，設(shè)計基于

3、節(jié)點數(shù)量自適應(yīng)窗口的退避算法。仿真結(jié)果表明，該算法可以有效降低車聯(lián)網(wǎng)的通信時延，增大了系統(tǒng)的吞吐量，并適用于不同的車流密度環(huán)境。針對信道切換引起的資源浪費問題，本文提出了一種基于信道預(yù)留的RCMAC協(xié)議。為了提高車流密度較少時信道資源的利用率，通過劃分業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，建立信道狀態(tài)表，利用空閑的控制信道時隙對服務(wù)信道進(jìn)行預(yù)約，實現(xiàn)一種近似無競爭的服務(wù)信道接入方式。仿真結(jié)果表明，在車流密度小的情況下，該協(xié)議可以有效增加服務(wù)信道的吞吐量，降低不