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智能交通系统简单场景下通信性能的研究

作　者: 杜鹏
导　师: 张琳
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 智能交通系统 802.11P 专用短程通信正交频分复用 NCTUns
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 284次
引　用: 2次
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内容摘要

随着城市化的进展和汽车的普及,交通运输问题日益严重,传统依靠增大道路建设量,提高路网容量等解决交通问题的方法已经无法满足现代城市交通的需要。在这种情况下,人们提出了智能交通系统(ITS)的概念。智能交通系统(Intelligent Transport System,简称ITS)是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。智能交通系统(ITS)作为通信领域里一个新兴的研究方向,在解决各种交通问题,尤其在辅助驾驶和增加道路行车安全方面具有重要的意义。本文在介绍ITS、WLAN概念以及802.11p协议的基础上,架构智能交通系统(ITS)通信网络。在均匀车流的场景下建立车车通信的连通性模型。连通性模型是一个概率模型,是通过对道路进行区间的分割,并根据MFR、节点、跳数的约束规则建立起来的模型。模型可以用于研究信息传递的成功概率。通过分析研究,得出以下结论：信息传递成功概率不仅会受到具有通信能力车辆通信范围的影响,也会受到具有通信能力车辆比例和车流分布状况的影响。通信范围的增大、车流密度的增大和具有通信能力车辆比例的提高都会增加信息传递的成功概率。最后使用仿真工具NCTUns研究简单场景(单跳和多跳)下,不同参数设置对车车通信性能的影响。仿真结果显示,在较短距离的单跳车—车通信中,降低车速和扩大通信范围只会增加通信持续时间,几乎对目的节点吞吐量和端到端时延没有任何影响。在多跳场景车—车通信中,信息传递的吞吐量和时延都维持在同一水平,且只有较小的变化。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-20
  1.1 研究背景  9
  1.2 智能交通系统(ITS)简介  9-11
    1.2.1 智能交通系统(ITS)概述  10
    1.2.2 智能交通系统(ITS)组成  10-11
    1.2.3 智能交通系统(ITS)主要标准  11
  1.3 WLAN概述  11-15
    1.3.1 IEEE 802.11系列标准  12-13
    1.3.2 IEEE 802.11网络组成  13-15
  1.4 相关模拟仿真工具的介绍  15-18
    1.4.1 NS2  15-16
    1.4.2 NCTUns  16-18
  1.5 研究意义与目的  18
  1.6 论文结构安排  18-20
第二章智能交通系统(ITS)的技术背景  20-31
  2.1 专用短程通信(DSRC)  20-23
    2.1.1 DSRC概述  20-21
    2.1.2 DSRC频段划分与层次结构  21-22
    2.1.3 DSRC通信方式  22-23
  2.2 正交频分复用(OFDM)  23-26
    2.2.1 OFDM概述  23-24
    2.2.2 OFDM的基本原理与主要特点  24-25
    2.2.3 802.11p采用的OFDM  25-26
  2.3 IEEE 1609标准  26-27
  2.4 媒体访问控制(MAC)  27-28
  2.5 路由  28-29
  2.6 安全  29-31
第三章智能交通系统(ITS)通信网络架构  31-37
  3.1 移动自组织网络简介  31-32
  3.2 智能交通系统(ITS)车车通信网络的架构  32-37
    3.2.1 物理层  32-33
    3.2.2 数据链路层  33-34
    3.2.3 网络层  34-35
    3.2.4 传输层和应用层  35-37
第四章智能交通系统(ITS)通信网络模型  37-52
  4.1 智能交通系统(ITS)通信网络的性能评价指标  37-38
    4.1.1 连通概率  37
    4.1.2 目的节点吞吐量与端到端时延  37-38
  4.2 智能交通系统(ITS)通信网络模型的建立  38-44
    4.2.1 均匀车流下的通信链结构  38-41
    4.2.2 模型的建立和公式表达  41-43
    4.2.3 模型结果分析  43-44
  4.3 NCTUns的安装和使用  44-47
    4.3.1 NCTUns的安装  44-45
    4.3.2 NCTUns的使用  45-47
  4.4 智能交通系统(ITS)简单场景下的车车通信性能仿真  47-52
    4.4.1 单跳通信  47-49
    4.4.2 多跳通信  49-52
第五章论文总结与进一步工作  52-54
  5.1 论文总结  52
  5.2 论文展望  52-54
参考文献  54-55
致谢  55-56
附录  56-62

智能交通系统简单场景下通信性能的研究

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