基于4g-lte与wave的车联网无线通信平台构建与性能测试

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1、分类号：U4910710-2013124070硕士学位论文基于4G-LTE与WAVE的车联网无线通信平台构建与性能测试李骁驰导师姓名职称赵祥模教授申请学位级别工学硕士学科专业名称交通信息工程及控制论文提交日期2015年5月31日论文答辩日期2015年6月20日学位授予单位长安大学ConstructionandPerformanceTestofWirelessCommunicationPlatformBasedon4G-LTEandWAVEADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiXiaochiSu

2、pervisor：Prof.ZhaoXiangmoChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后

3、发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日摘要以往车联网研究缺乏在实际环境下对网络性能的测试，针对这一问题论文设计并搭建了基于4G-LTE与WAVE的车联网无线通信平台，在该平台上进行车载环境下4G-LTE和WAVE性能测试，并得出测试结论。论文的主要工作内容如下：1．针对交通过程中辅助驾驶、信息发布、自由流收费等应用需求，设计并整理了依据通信方式分类的三大类共46个交通安全、非安全应用。针对应用特点讨论车联网应用对网络承载内容和网络通信性能的客观需求。依

4、据分析所得的应用特点和网络需求，结合现有主流无线承载网络的性能特点，选择4G-LTE和WAVE作为车联网应用的承载网络。2．设计并建立基于4G-LTE与WAVE的车联网无线通信平台。针对4G-LTE的蜂窝网络结构和WAVE的adhoc网络结构，分别设计并开发测试程序。测试程序能将网络实测性能数据与终端的位置信息、速度信息组合并记录，获取不同环境、运动场景下4G-LTE与WAVE的通信性能，以完成不同车载环境的网络性能测试实验。3．在对4G-LTE性能特点研究的基础上，结合车联网通信需求，分析了4G-LTE应用于交通信息发布类应用的优势，如布设范围广、IP永远在线

5、等；可能出现的问题，如组播能力差等。针对这些问题，结合实验条件，设计并进行了针对天线下信号较差、信号遮蔽和站间干扰/小区切换三种状态下车载4G-LTE传输时延和吞吐量测试。实验得出结论：4G-LTE适用于Internet接入和交通信息服务等非安全交通应用。4．在对WAVE性能特点研究的基础上，结合车联网通信需求，分析了WAVE应用于车路协同安全应用的优势，如数据包错误率低、能够有效克服快衰落等；可能出现的问题，如基本服务集问题、隐藏终端问题等。针对这些问题结合实验条件，设计并进行了跟驰、会车和相对运动三种场景下WAVE传输时延和吞吐量测试。实验得出结论：WAVE

6、适用于对网络吞吐量要求较小的交通安全应用。i论文对上述工作进行集成，根据实际测试得出4G-LTE与WAVE在车载环境下网络性能，对性能数据进行分析，证明了4G-LTE和WAVE在车载异构网络中有着不同的优势和作用。关键词：车联网、无线通信平台、4G-LTE、WAVE、网络测试iiAbstractInthepreviousconnectedcarresearching,thereisalackofactualmeasurementofnetworkperformance.Inthiscase,thepaperdesignsandestablishesawirele

7、sscommunicationplatforminvehicularenvironmentbasedon4G-LTEandWAVEtomeasuretheperformanceofnetworksandshowtheconclusions.Themainworkofthispaperisasfollows:1.Onthebasisofdrivingassistance,informationreleasing,free-flowETCandothertrafficrequirement,thepaperdesignsandorganizes46trafficsa

8、fetyandnon-s