探索广播车联网紧急安全消息多跳广播协议

论文导读：-374基于交通相位信息的交叉口多跳广播37-464.1基于交通相位信息的交叉口区域划分37-394.2速度映射394.3广播算法39-424.3.1选择HUNTERNODE404.3.2选择BRANCHNODE40-414.3.3初始化有向广播41-424.4数学分析42-454.4.1交叉口分发可靠性42-434.4.2接收成功率434.4.3广播延迟43-454.4.4广播跳数454.5本章小结45-
摘要：随着机动车数量的增多,越来越多的交通事故给社会经济和生命安全带来严重威胁,如何减少交通事故,避开车辆碰撞是车联网安全运用中主要解决的不足。安全运用对无线通信的延迟和可靠性要求较高,而多跳广播通信是实现高实时高可靠地传输消息的有效模式。目前国内外学者做了大量相关工作,但是还有着从下一些不足：已有的基于MAC层的广播协议选择中继节点时,忽视传输速率和发射功率的影响,使中继节点转发能力过低,导致无法胜任转发工作。从往交叉口处的广播没有考虑真实交通环境的交通相位信息,如果选择的中继节点不是出道口的车辆,会增多了安全消息到达下一个路口的跳数和时间；现存交叉口处协议每选择出中继节点后广播数据包,引起数据包冗余和广播时延增大的不足；针对上面陈述的不足,本论文提出了直行道路上的有向广播协议和交叉口处基于交通相位信息的多跳广播协议,两个协议都是基于BRTS/BCTS握手机制,该机制可从减轻隐藏终端,避开广播风暴。协议主要的改善之处是：第一,选择通信能力强的节点作为中继节点,即除考虑距离、速度、误包率外,还考虑了发射功率和传输速率；第二,在交叉口处,采取串行回复BCTS的对策,确保每个分支路段都有一个节点回复BCTS,都能选出一个中继节点,不仅保证安全消息在交叉口处分发的可靠性,还降低了安全消息的冗余度和广播时延；第三,引入了象限的思想,根据交通相位信息建立交叉口相位矩阵,构建交叉口区域划分的统一模型,通过在有效区域上选择中继节点,保证消息从最短的时间和最少的跳数传输到下一个交叉路口；最后,从九个交叉路口的碰撞避开为例,模拟仿真本论文提出的多跳广播协议。结果表明,与传统协议相比,本论文协议中BCTS帧的碰撞次数、中继选择延迟和端到端延迟与CLBP比较后减少2.42%、2.40%和5.63%,IBSTP使每个路段的中继节点都位于出道口,而AMB中继节点位于出道口的数目小于等于路段数,广播跳数与AMB相比每个交叉口最多减少6次,当车辆密度大十20veh/km时,IBSTP和AMB的数据接收成功率基本保持一致,在降低延迟的状况下,保证可靠性没有降低。关键词：车联网论文多跳广播论文交叉口广播论文有向广播论文
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Abstract5-8
1 绪论8-16

1.1 探讨的背景8-10

1.2 探讨的目的与作用10

1.3 安全通信协议探讨近况10-14

1.3.1 直行道路多跳广播探讨近况10-13

1.3.2 交叉口多跳广播探讨近况13

1.3.3 有着主要不足13-14

1.4 探讨思路和框架14-16

2 面向安全运用的车联网通信技术16-25

2.1 车联网安全运用16-19

2.

1.1 信息对驾驶任务的影响16-17

2.

1.2 车辆上下文相关的信息分类17-18

2.

1.3 安全运用对通信的需求18-19

2.2 车联网通信技术19-20

2.3 IEEE8011P20-24

2.3.1 物理层20-22

2.3.2 媒体访问制约22-24

2.4 本章小结24-25

3 直行道路有向多跳广播协议25-37

3.1 中继选择算法25-33

3.

1.1 BRTS/BCTS握手25-29

3.

1.2 退避历程29-33

3.2 消息优先级33-34

3.3 跨层机制34

3.4 数学分析34-36

3.4.1 中继节点平均选择时间34-35

3.4.2 端到端时延35

3.4.3 单跳内接受消息的节点数35-36

3.5 本章小结36-37

4 基于交通相位信息的交叉口多跳广播37-46

4.1 基于交通相位信息的交叉口区域划分37-39

4.2 速度映射39

4.3 广播算法39-42

4.

3.1 选择HUNTER NODE40

4.

3.2 选择BRANCH NODE40-41

4.

3.3 初始化有向广播41-42

4.4 数学分析42-45

4.1 交叉口分发可靠性42-43

4.2 接收成功率43

4.3 广播延迟43-45

4.4 广播跳数45

4.5 本章小结45-46

5 仿真实验及结果分析46-52

5.1 仿真平台简介46-47

5.

1.1 VISSIM交通仿真平台46

5.1.2 NS-3网论文导读：络通信仿真平台46-475.2仿真历程47-495.3协议性能分析49-515.4本章小结51-52结论52-53参考文献53-57攻读硕士学位期间发表学术论文状况57-58致谢58-59上一页12
络通信仿真平台46-47

5.2 仿真历程47-49

5.3 协议性能分析49-51

5.4 本章小结51-52

结论52-53
参考文献53-57
攻读硕士学位期间发表学术论文状况57-58
致谢58-59