基于VANET的PTMAC协议的仿真研究开题报告

 2020-02-18 06:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

从19世纪80年代第一辆汽车诞生到现在,100多年的时间里,汽车工业飞速发展。同时随着经济水平的提高,汽车的普及范围也越来越广,逐渐成为不可或缺的交通工具,极大地方便了人类的社会生活。但在汽车数量日益增加的同吋,也带来了很多交通问题,如交通堵塞、交通事故和交通污染等,尤其是交通事故,已成为一个不容忽视的安全问题。

智能交通系统(its)的提出为解决上述问题提供了新方向。智能交通系统综合运用各种先进的科学技术,加强车辆、道路、使用者三者之间的联系,从而达到改善城市交通拥堵,提高驾驶安全的目的。车载自组织网络(vanet)作为its的重要组成部分,成为近年来的研究热点。vanet主要用于提供以下二种服务:安全服务和用户媒体服务。不同服务对消息传输质量有不同的要求,安全服务要求低信息传输时延和低信道接入时延,用户媒体服务要求网络的高吞吐量。为满足上述要求,媒体接入控制(mac)协议的制定起到非常重要的作用。

目前,主流的mac协议按照信道接入方式的不同主要分为两大类:基于竞争接入的mac协议和基于非竞争接入的mac协议。基于竞争的mac协议依赖于载波监听、退避和重传机制,没有中心协调。在基于竞争接入的mac协议中,当节点有消息传输需求时需先等待直到信道处于空闲状态,然后节点竞争接入时隙。此类协议信道利用率高,能耗低,但当节点密度较大时,不可避免的碰撞问题会大大影响网络的性能。基于非竞争接入的mac协议以tdma mac协议为主。tdma的主要思想是将时间划分为相同长度的时间帧,每一帧被分为多个时隙,节点占有自己的独有时隙并在该时隙到来时发送数据,从而实现无冲突的信道访问。此类协议可有效减少节点由于竞争发生的消息接入碰撞问题,但是由于时隙复用机制,消息的接入碰撞和合并碰撞问题会大大影响了网络性能。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本课题研究的基本内容是对ptmac协议进行理论和仿真分析,验证其提高vanet网络性能的有效性。

ptmac协议是应用于vanet的一种新型的基于tdma mac协议。其创新点在于采用了一种基于预测的方法降低合并碰撞的概率,从而提高网络的性能。

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3. 研究计划与安排

(1)第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,学习毕业设计研究内容所需理论的基础。确定毕业设计方案,完成开题报告;

(2)第4-5周:理解、掌握ptmac协议的原理,完成英文资料的翻译;

(3)第6-9周:设计协议的仿真流程,初步实现仿真程序;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] x. jiang and d. h.c.du, "ptmac: a prediction-based tdma mac protocol forreducing packet collisions in vanet," ieee transactions on vehiculartechnology, vol. 65, no. 11, pp. 9209-9223, 2016.

[2] h. a. omar, l. li and w. zhuang, "vemac: a novel multichannel mac protocolfor vehicular ad hoc networks," proc. ieee conference on computercommunications workshops (infocom), shanghai, china, 2011, pp. 413 - 418.

[3] h. a. omar, l. li and w. zhuang, "vemac: a tdma-based mac protocol forreliable broadcast in vanets," ieee transactions on mobile computing, vol.12, no. 9, pp. 1742-1736, 2013.

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