面向车载网络的信道优化方案的设计与实现

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随着汽车数量逐年增长,城市交通拥堵问题日益严重,频繁的交通事故,噪声和空气污染,严重影响了城市和社会运行效率。目前大部分交通事故是由于视距范围外,躲闪不及造成的,另外对于道路状况的误判、不良的驾驶习惯也是造成交通事故的主要原因。V2X技术针对车间网络的特性,采用了专为车间通信定义的IEEE802.11p标准作为通信基础,IEEE1609系列标准作为网络服务的基础,形成车间自组网络。V2X技术可以通过对车辆的速度、位置、方向等数据的搜集处理,做出安全提示。V2X技术基本可以避免大部分交通事故的发生,还可以为驾驶员提供驾驶建议,提高行车效率。本文结合V2X车载网络的实际应用与基本需求,利用设备GPS功能获取位置信息作为安全消息进行发送,实现了应用层的消息通信;同时,以IEEE 802.11p/1609系列标准为参考,结合相应网络硬件设备的具体功能,对网络通信的数据传输进行深入研究,分析了网络的实现结构,针对IEEE 1609系列标准中的信道协调功能,实现了信道状态信息的实时反馈接口,并从接口中提取信道信息,实现信道的动态分配;并根据IEEE 1609系列标准,实现了 VSA管理帧的传输接口,并使用VSA管理帧传输信道切换信息实现SCH服务信道的信道决策;另外,根据现有的数据发送流程与数据类型,为数据包划分了优先级,设计实现了数据发送的优先级队列,并根据消息发送的实际需求和底层反馈的实时信息进行优先级动态调整。最后,对文中所涉及的消息通信、数据传输接口、信道分配和优先级队列进行综合测试,得到了较为满意的结果。针对WSMP消息的信道动态分配从整体上提高了 WSMP消息的吞吐量;优先级队列的设计实现为高优先级数据包提供了较好的传输性能;针对IPv6数据包的优先级动态调整在一定程度上保证了 IPv6数据包的传输性能。
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