车载自组织网络下的介质访问控制协议研究

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3、香謹ｖ衣或ｙ１ｒ＾Ｋ勇｜ｆ．吃／家漢｜一皆ＶＶ＞＾叛享仰案ResearchonMediumAccessControlProtocolinVANETThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByYuMingluSupervisor:Prof.LiuNanjieApril2016南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文

4、是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。研究生签名：ｆＱ谭日期：Ｊ南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可［＾保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；

5、允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；レッ采用影印可、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一致论文的内容相。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。＾研究生签名；唔导师签名：Ａ日期；４摘要车载自组织网络（VehicularAd-hocNetwork,VANET）作为智慧交通系统的重要组成部分，能够为用户带来安全舒适的行车体验。而VANET的网络性能取决于介质访问控制（MediumAcc

6、essControl,MAC）协议。由于VANET网络具有车辆移动速度快、网络拓扑快速变化等特点，使得原有的IEEE802.11p协议中基于载波侦听多路访问/冲突避免的MAC协议无法满足安全应用的要求。因此，如何针对VANET的特点来改进现有的MAC协议，使其满足安全应用对广播消息的平均到达时延和接收率的要求是十分必要的。本文针对以上问题进行深入探究，主要工作如下：首先，建立车载自组织网络中具有优先级的安全消息传输性能分析模型，通过该模型分析出状态消息存在的情况下紧急消息的平均传输时延；仿真结果验证了该模型的正确性，该模

7、型对选取合适的网络参数来减小紧急消息的传输时延及进一步研究VANET的其他性能具有一定的参考价值。其次，针对IEEE802.11p的MAC层协议以及现有的改进协议在车辆密度较高的情况下性能较差的问题，研究了一种基于多数据速率的MAC协议（Multiple-Data-RateMAC,MDR-MAC）。该协议通过引入多数据速率的方式减小了消息的传输时间，降低了网络拥塞；通过集中式时隙分配的方式减小了消息之间的碰撞，从而保证了信标消息的有效广播；仿真结果表明该协议在信标消息的接收率和平均到达时延方面的性能均有所提升。最后，为进

8、一步优化紧急消息传输的有效性和可靠性，本文研究了紧急消息的时隙预约机制和协作传输机制。时隙预约机制通过减小紧急消息接入信道的时延，提高了紧急消息的传输有效性；协作传输机制通过识别接收紧急消息失败的节点、选择辅助节点、重传消息这一过程提升了紧急消息的接收率，从而提高了紧急消息的传输可靠性。仿真结果表明该机制能够保证紧急