车载自组网中的移动模型研究

车载自组网(VANET)是移动Ad Hoc网络(MANET)技术在交通领域的应用。本文实现了三种VANET车辆运动模型,使用NS2仿真平台进行了网络仿真实验,评估了典型的AODV路由协议在城市场景VANET中的适用性。     

IEEE 802.11p物理层OFDM调制器的设计

IEEE 802.11p是关于车载自组织网络的协议,其物理层是IEEE 802.11a标准的扩展。整个OFDM(orthog-onal frequency division multiplexing)发送端的设计是基于FPGA技术,使用Verilog HDL硬件描述语言来编写底层代码。给出了基于IEEE 802.11p标准的OFDM调制系统的设计与仿真验证。仿真结果证明,该设计在精度和资源方面都能达到期望的结果,并且设计简单、高效,完全能够达到802.11p的OFDM系统设计要求。     

一种基于虚拟目的节点的VANET可靠单跳广播机制

在车载自组网(VANET)中,单跳广播通常是紧急警告消息传播的基本机制.针对传统IEEE 802.11单跳广播存在的不可靠性问题,提出了一种基于虚拟目的节点的可靠单跳广播机制VDB-ROBS:广播节点对实时接收的数据帧进行统计分析,从邻居节点中选择一个合适的节点作为虚拟目的节点,然后广播节点将与这个虚拟目的节点进行单播传输,同时其他邻居节点仍然将单播帧视作传统的广播帧接收.这种机制使得广播传输能够利用单播中的RTS/CTS、ACK、重传和竞争窗口调整等多种修复和自适应机制,有效地提高了单跳广播的可靠性.仿真结果表明,VDB-ROBS相比传统的IEEE 802.11单跳广播机制和基于概率的可靠单跳广播机制,能够提供更可靠的单跳广播通信性能.     

WLAN上VoIP容量提高的新方法

分析了在IEEE802.11AP覆盖范围内进行VoIP传输时存在于AP和站点间的发送负载非平衡特性,提出了发送负载均衡(TLB)方法来提高可支持的VoIP容量数.通过在AP中将下行的多个小IP语音包封装成一个大的广播语音包进行发送,降低AP下行数据发送的压力,均衡VoIP链路的上行和下行发送之间的负载量.描述了TLB的实现过程,并在NS2网络仿真软件下对其进行仿真验证.理论和实验结果表明TLB方法能在保证时延和丢包率的基础上极大地提高IEEE802.11支持VoIP传输的容量水平.     

车载自组网的物理层研究

车载自组网能有效提高道路交通安全。物理层作为车载移动自组网的底层,是整个网络的基础,需要满足高速移动时提供实时可靠、有效的接入。基于802.11p国际标准,对采用OFDM技术的车载自组网物理层传输帧格式、通信链路中的时频同步技术、多普勒估计与校正技术、通信信道的估计、均衡技术进行研究设计。仿真结果表明,该物理层能够满足车载自组网对可靠性和有效性的要求。     

OFDM基带处理器的DSP设计与实现

IEEE 802.11p协议是针对车载环境应用制定的物理层(physical Layer,PHY)与媒体接入控制层(media ac-cess control,MAC)标准。作为智能交通系统的一部分,该协议能极大增加车辆与外界沟通的通讯能力。通过研究802.11p协议和802.11a协议的异同点,在802.11a的基础上给出了采用DSP(digital signal processor)进行802.11p物理层的OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)基带处理的设计与实现方案,并给出了基于经典SC算法的接收端保持同步的DSP处理方法。经过仿真及DSP片上系统验证,测试结果表明,设计达到了预期效果。     

基于IEEE802.11MAC协议的性能分析与仿真

IEEE802.11MAC协议是无线局域网标准的关键部分,它在很大程度上决定网络的性能.本文在分析IEEE802.11MAC协议基础上.采用网络仿真软件NS-2对无线局域网的吞吐率、包丢失率和端到端时延等性能进行了仿真,结果表明网络性能指标与网络中的站点有很大的关系.     

基于位置信息的多车协同碰撞预警协议

在车载自组网中,无线信道的通信质量直接影响了EWM(emergence warning message)的多跳广播传输性能.为提高车辆在复杂信道环境下的EWM传输效率、降低延时,综合考虑交通环境下无线网络信号的可靠性、消息传输的实时性及道路交通状况信息,提出一种基于位置信息的多车协同碰撞预警协议(vehicle collision warning protocol,VCWP).该协议在通信范围内选取首选转发车和候选转发车,在进行退避时间的选取时,采取基于邻节点密度的信道竞争机制,以保证EWM在复杂信道环境下的低时延、可靠送达.仿真验证表明VCWP与GPSR(greedy perimeter stateless routing)、IEEE 802.11p协议的BEB(binary exponential back-off)退避策略相比具有良好的性能,提高了EWM传输成功率,降低了时延,为复杂信道通信质量环境下EWM的传输提供了可靠性保证.     

使用神经网络建构地形指纹改善WAVE切换延迟机制

IEEE802.11p(WAVE)是一个由IEEE802.11标准扩充的通信协议,这个通信协议主要用在车用电子的无线通信上.IEEE802.11p所要提供的是交通环境下的无线通信,在汽车高速移动的环境限制下,其联机状态必定时常变动,这也迫使所有传输必须在短时间完成,因此在传输时间的要求上比传统的WLAN都要短,为此本文提出,使用神经网络机制ANN(Artificial Neural Network)建构地形指纹(Geographical Fingerprint),用以改善WAVE系统切换延迟问题.     

基于方向矢量角簇群和桥节点的车间通信协议

在车载自组织网(vehicular ad hoc networks,VANET)中,高动态的拓扑结构和频繁断裂的链路给车间通信提出挑战。为此,针对VANET城市场景,提出基于方向矢量角簇群和桥节点的路由(vector-angle-cluster and bridge nodes-based routing,VAC-BNR)协议。VAC-BNR协议将城市道路划分为十字路口区域和十字路口间的直线路段区域。在十字路口区域内,选择合适的车辆作为桥节点;并由桥节点连通断裂的链路。而在直线路段区域,利用矢量角将车辆划分不同的簇群,然后计算每个簇群内节点的效用值;并选择效用值最高的车辆传输数据。仿真结果表明,提出的VAC-BNR协议能够有效地降低端到端传输时延、提高数据包传递率。与AMD相比,VAC-BNR协议的平均端到端传输时延下降了约30%,当车流密度大于80辆/km~2时,数据包传递率提高了约50%。