车联网中基于802.11p的MAC层车辆接入决策的研究

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近年来车载自组网已经成为了解决道路安全问题的关键技术。但是,安全应用对广播的接收率和平均的时延要求很高,专门用于车载自组网的802.11p的协议并不能很好的满足这个要求,所以研究车载自组网的媒介接入方法具有重要的意义。本文重点研究媒介接入过程的接入方法,主要工作如下:首先,本文将802.11s中的Mesh接入决策(Mesh Deterministic Access,MDA)引入到802.11p中,研究了一个考虑优先级且提前预定的接入决策协议,叫做车辆接入决策(Vehicular Deterministic Access,VeDA),保证在高负载时安全消息的低时延和高接收率。VeDA是基于802.11p/DSRC的,允许车辆在无竞争期接入到共享的信道中。VeDA方案支持两种不同优先级的安全服务(紧急安全消息和路由安全消息)并提供了严格的时延界限。VeDA将DTIM帧分割成无竞争期和竞争期,两种安全消息通过VeDA Opportunities预定接入信道,VDAOPs是无竞争期的多个时隙,而非安全消息是在竞争期以竞争的方式接入信道。仿真结果表明VeDA能有效的保证安全消息的时延和接收率,尤其是在高通信负载的情况下,在时延和接收率方面优于基于退避算法的接入方案。其次,针对VeDA方案与其他传统的方案共存接入到共享信道时的兼容性问题,本文研究了扩展的VeDA方案(Extended VeDA,EVeDA)。当非VeDA节点接入共享信道时,会使VeDA节点的时延增加,EVeDA方案通过在接入时隙VDAOP前人为的加入一个时延因子,在该时延时隙期间额外或虚假的业务会被发送,以便VeDA节点提前接入信道,减少了VeDA节点与非VeDA节点发生碰撞的几率,增加了后续的VDAOP接入信道的几率。仿真结果表明扩展方案EVeDA能有效的降低非VeDA节点的时延,从而解决因兼容性而带来的时延增加的问题。
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