WAVE網(wǎng)絡中基于EDCA機制的多信道MAC協(xié)議研究.pdf

1、復雜的車載網(wǎng)絡環(huán)境中，具有很多不同需求的服務，普通的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務需要保證系統(tǒng)的吞吐量和可靠傳輸即可；而對于實時業(yè)務，則需要保證系統(tǒng)的延時和延時抖動在一定范圍之內(nèi)。車載網(wǎng)絡協(xié)議IEEE802.11采用分布式協(xié)調(diào)功能(Distributed Coordination Function，DCF)機制，所有的終端、不同的業(yè)務在競爭傳輸信道時全都處于平等地位，無優(yōu)先服務的區(qū)別。本文建立一個基于增強型分布式信道訪問(Enhanced Distrib

2、uted Coordination Access，EDCA)機制的信道模型，此模型可提供不同優(yōu)先級區(qū)別服務，使具有不同優(yōu)先級業(yè)務需求的節(jié)點。在固定長度的控制信道(Control Channel，CCH)時隙中，根據(jù)動態(tài)地調(diào)整在 CCH信道的時隙分配情況，設計不同的時隙動態(tài)分配算法，使得在控制信道上成功預約服務信道的節(jié)點能夠成功傳輸。
　　首先，建立基于EDCA方式的多信道MAC(Media Access Control)協(xié)議的信道

3、模型。單節(jié)點在 CCH上的競爭訪問成功預約后，在具有不同優(yōu)先級服務的傳輸模型中，根據(jù)信道是否處于空閑狀態(tài)、節(jié)點沖突狀態(tài)以及數(shù)據(jù)傳輸成功的狀態(tài)，來建立數(shù)據(jù)包傳輸過程的馬爾科夫鏈模型。
　　其次，設計控制信道 CCH時隙動態(tài)調(diào)整算法。不同優(yōu)先級業(yè)務的節(jié)點通過競爭在CCH上預約服務信道(Service Channel，SCH)，為提高信道的利用率，合理地對高優(yōu)先級與低優(yōu)先級數(shù)據(jù)發(fā)送時所需要的時隙進行分配，使得在CCH信道上預約成功的全部

4、節(jié)點能夠在SCH上全部發(fā)送，根據(jù)EDCA機制對CCH時隙的動態(tài)調(diào)整過程，進行算法設計。
　　最后，進行系統(tǒng)性能分析。根據(jù)設計的動態(tài) CCH時隙算法，通過概率分析方法得出系統(tǒng)的性能指標，在吞吐量和信道接入時延等方面，與不存在優(yōu)先級競爭的MAC協(xié)議進行比較。
　　性能比較結(jié)果顯示，本文提出的WAVE網(wǎng)絡中基于EDCA機制的多信道MAC協(xié)議與無優(yōu)先級競爭的基于DCF機制的MAC協(xié)議相比較，當高優(yōu)先級節(jié)點數(shù)增多到一定程度時，在服務信