车联网中基于TDMA的MAC层协议研究

发布时间：2025-06-03 23:58

　　传统交通系统面临的交通事故、能源浪费和环境污染等问题已经成为现代城市发展亟待解决的重要问题,交通智能化和网联化已经成为现代交通发展的趋势。车联网作为智能交通系统的关键技术之一,自产生以来就受到了各国政府、企业和学术界广泛的关注。车载自组织网络(Vehicular Ad-hoc Networks,VANET)是车联网中由车辆和道路基础设施等交通实体组成的无线网络。基于VANET,车与车、车与路、车与人之间能够直接进行数据通信。车辆使用VANET能够实现低延迟的数据传输,且VANET具有网络建设成本较低的优势。VANET是一种自组织的无线自组织网络,网络中的节点既是产生数据的源节点,也是转发数据的中转节点。VANET是移动自组织网络(Mobile Ad-hoc Networks,MANET)的一个重要分支,具有节点移动速度快、网络拓扑结构变化频繁、无线信道状态不稳定以及计算能力和能源供给充足等特点。这些独有的特点导致了传统MANET中使用的网络协议并不能直接应用到VANET中,需要为VANET设计专用的网络协议。为了提高VANET中数据报文传输的效率和可靠性,大量学者对VANET的协议进行了...

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图3.2数据报文格式

传输的数据报文除了打包应用数据之外,还包含了报文头、时隙合并请求和时隙合并回复等内容,报文的格式如图3.2所示。报文头打包了车辆自身的运动态势、标识ID、使用的时隙号和报文发送频率,同时,还打包了一跳邻居节点的标识ID、使用的时隙号、报文发送频率和发送使用的时间帧计数等信息。通过....

图3.3邻居节点关系图

如图3.3所示,假设节点A能够正确接收到节点B与C广播的数据,节点C能够正确接收到节点D广播的数据,而由于数据传输冲突的存在节点B尚未正确接收到节点E广播的数据报文。则在图示的拓扑结构下,为,为,而为。由于A不在节点E与F的数据传输范围内,且E与F的信息不能被其他节点中转发送给A....

图3.4速率控制系统的分层示意图

图3.4展示了系统中的分层架构的示意图,其不一定与实际标准对应。V2X系统的车载单元(OBU)可以看作是自动驾驶系统或驾驶员辅助系统的传感器,其搭载的与智能交通相关的应用在系统交互中起着重要的作用。智能交通系统相关的应用程序需要一个环境感知层来感知运动态势,并通过解析接收到的消息....

图3.5新时隙申请示例图

在图3.5中,节点A与F在距离较远时可以在相同时间帧使用相同的时隙进行数据报文广播。随着车辆的移动,当节点F驶入节点D的通信范围内时将会发生数据传输冲突。由于节点A与F同时广播数据报文而节点D在两者的通信范围内,A与F广播的无线信号相互干扰将导致D不能正确接收和解析他们发送的数据....

本文编号：4049008