交通流中的车-车间无线通信系统的通信性能分析

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近年来,基于移动自组织网络的车-车间无线通信系统的研究受到越来越多的关注。车-车间无线通信系统作为智能交通系统新兴的研究方向,对改善交通和提高行车安全具有重要的意义,是各国研究的热点课题。当前的研究人员主要是从通信协议的角度研究车-车间通信自组织网络的各层协议算法,进而分析车-车间通信自组织网络的通信性能。然而在实际交通网络中,由于道路上的车辆是否具备通信能力是随机的、车辆处于高速行驶状态以及车辆的加速、减速等动作会造成拓扑结构的快速变化,这使得很难在远距离两装备车辆间维持一个稳定的通信链路,因而有必要研究动态变化的交通流对通信性能的影响。本文结合交通流理论和NS-2,假设道路上的车辆是否具备通信能力是随机的,其概率由交通流的渗透率决定,进而研究动态变化的交通流对通信性能的影响,为车-车间通信系统软件和硬件的实现提供一定价值的参考。论文的主要工作如下:1)第2章介绍交通流基本理论,这些理论是构建均匀交通流通信场景和激波通信场景的基础,并指出研究特殊激波场景下通信的意义。2)第3章以交通流理论和连通性模型为基础,分析不同交通流密度、不同通信范围和不同渗透率下的信息传递的成功概率。3)第4章从分层的角度分析车-车间通信自组织网络的协议架构。4)第5章在简单通信场景中,利用NS-2分析信息传递的吞吐量和端到端延迟。在动态交通流场景中,本文提出一种不同于连通性模型的蒙特卡洛仿真模型,通过NS-2构建均匀交通流通信场景和激波通信场景,进而对两个通信场景进行蒙特卡洛仿真试验,研究不同交通流密度、不同通信范围和不同渗透率下的信息传递的吞吐量和端到端延迟。通过与连通性模型做比较,得到了良好的评估效果。仿真结果表明两种模型可以互为补充,能更好的分析车-车间通信自组织网络的通信性能。最后,对全文工作进行总结,并指出进一步的研究工作。
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