高速公路V2V通信中C-V2X和IEEE802.11p通信协议的比较

在概述C-V2X和IEEE802.11p通信技术发展概况及特征的基础上,依托OMNET++仿真平台,采用Veins和SUMO联合仿真技术建立起高速公路通信仿真场景,并进行C-V2X和IEEE802.11p通信协议丢包率和端到端时延等参数值的计算分析与性能比测。结果表明,C-V2X通信技术是高速公路新型信息基础设施建设的重要部分,因具备高可靠、高传输效率、低时延等优势,而成为国际主流公路通信标准;C-V2X和IEEE802.11p通信技术在安全应用时延方面均满足要求,但C-V2X在丢包率方面比IEEE802.11p更优。

C-V2X和IEEE802.11p协议下高速公路V2V通信技术比较

在概述C-V2X和IEEE802.11p通信协议优劣势的基础上,依托OMNET++和SUMO联合仿真平台,对不同车辆数目及运行速度影响通信性能的问题展开分析,并对C-V2X和IEEE802.11p通信协议的端到端时延、丢包率等进行了比较研究。结果表明,C-V2X和IEEE802.11p通信协议均能满足高速公路通信安全性方面的时延要求,但C-V2X在丢包率方面明显较优。

支持QoS的IEEE 802.11 EDCA性能研究

随着无线网络应用的不断发展,为了适应网络中不同类型业务的区分服务需要,IEEE802.11工作组在IEEE802.11DCF(distributed coordination function)的基础上推出了支持QoS的IEEE802.11EDCA协议.针对EDCA(enhanced distributed channel access)协议的优先级区分信道接入特性,提出了一种基于Markov链的协议性能模型分析方法.与已有文献不同,该模型分析同时包含了EDCA主要的3个关键区分信道接入机制:Wmin/Wmax,AIFS(arbitration inter-frame space),TXOP(transmission opportunity).通过模型分析,获得了EDCA协议各优先级接入的传输吞吐量、信道接入延迟、数据丢失率等性能分析.不仅分析了饱和情形下的EDCA性能,而且还对非饱和情形下的EDCA性能进行了分析.仿真验证结果表明,模型分析结果和仿真结果取得了很好的一致性.利用给出的模型分析方法,提出了一种基于TXOP动态调整的D-TXOP(dynamic TXOP)接纳控制算法.算法根据网络中业务流的QoS要求,在动态调整各优先级的TXOP参数设置的基础上,对网络中新到业务流进行接纳控制,达到提高网络的业务承载能力的目的.

车联网环境下IEEE 802.11p移动性支持仿真研究

针对IEEE 802.11p协议移动性支持的评估需求,构建基于IEEE 802.11p协议的车联网应用场景,利用泊松过程描述车联网系统中的车辆到达模型。基于Veins平台搭建仿真场景并对仿真参数进行设置,从端到端延迟、丢包率、吞吐量方面测试并分析车流密度、车辆行驶速度对IEEE 802.11p性能的影响以及IEEE 802.11p应用于车联网环境的适用性。测试结果表明,车辆行驶速度对基于IEEE 802.11p协议的车联网性能影响较大,而车流密度对其性能影响较小,同时IEEE 802.11p协议适用于主动道路安全应用且有助于提高合作交通效率。

IEEE 802.11 EDCA带宽分配控制的竞争窗口优化

通过分析IEEE 802.11 EDCA各优先级竞争窗口大小对其获得吞吐量的影响,提出了两种求解各优先级最优发送概率的近似方法,并进一步得到了各优先级竞争窗口的优化设置大小。采用优化后的竞争窗口设置可以保证各优先级接入获得的带宽分配按一定的权重比例进行,并同时使得整个网络的吞吐量达到最大。分析验证结果表明,近似计算得到的最优值和理论最优值非常接近,达到了优化网络吞吐量性能的目的。

无线局域网EDCA机制MAC接入延时分析

提出一种分析模型,基于信号流图和母函数方法分析了无线局域网中EDCA(enhanced distribution channel access)机制的MAC(medium access control)接入延时.得到了MAC接入延时的概率分布和相关的数字特征,包括接入延时的均值、方差、标准差和变异系数.仿真结果与模型的分析结果吻合良好,验证了模型和计算方法的正确性.进一步分析了各类AC(access category)的发送概率、碰撞概率、挂起概率和延时均值随终端数目变化的规律;分析了MAC接入延时的成因;指出了AIFS(arbitration inter frame spacing)值对MAC接入延时的影响;指出接入延时的变异系数大于1,因此,采用负指数分布作为MAC接入延时的近似分布,会错误地估计系统的服务能力.

基于IEEE 802.11p/1609标准的路车互联网的初步实现

为了能够通过车辆之间的相互通信来提高旅客的安全性、减少交通拥堵等,基于IEEE 802.11p/1609标准,提出了路车互联网的概念,并对路车互联网中RSU(路边单元)和OBU(车载单元)之间的通信进行了仿真和分析。仿真结果表明,RSU和OBU之间的通信比较稳定,丢包率也较低,显示在车载环境下IEEE 802.11p/1609协议较好的性能,这也为未来国家智能交通系统的普及和产业化发展迈进了一步。

基于相对速度的802.11p车载网络自适应退避算法

IEEE 802.11p协议是针对车载环境应用制定的物理层与MAC层标准。车载网络中节点的高移动性和拓扑结构的频繁变更导致网络丢包率增加。为解决车辆移动特性引发的信道访问不公平性问题及降低网络丢包率,提出一种基于相对速度的自适应退避算法RSBA,依据移动节点间相对速度差异优化退避机制。通过NC-TUns模拟实验表明,RSBA减少了丢包率,提高了信道访问公平性,改善了IEEE 802.11p协议的网络性能。

基于仿真的IEEE802.11p在车路协同中的适应性研究

基于NCTUns对IEEE 802.11p在车路协同系统中车路通信的适应性进行了仿真,分别构建了一个通用城市平面交叉口和一段快速路仿真环境,研究了车辆数与时延、车辆数与吞吐量、车速与时延、车速与吞吐量之间的关系。得出了在仿真环境下,IEEE 802.11p在车辆数较大,特别是40辆以上时,其时延和吞吐量性能急剧变坏,而车速对时延和吞吐量影响很小的结论。

一种EDCA机制分析模型

由于IEEE 802.11e协议的EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)机制采用优先级分类和两级冲突,对其建模分析具有相当大的难度。该文根据EDCA机制的特点提出一种简单有效的两级冲突综合模型。利用简单EDCA模型推导出的时隙发送概率公式分别计算内部虚拟冲突和外部冲突概率,将这两种冲突概率进行综合,最终仿真出饱和条件下复杂EDCA模型的吞吐率和时延。仿真结果显示:EDCA机制采用优先级分类和两级冲突,不仅可以优先保证音频和视频业务的吞吐率,而且可以大大降低系统的平均时延。

基于自适应最小竞争窗口的EDCA能源优化

通过分析IEEE 802.11 EDCA各优先级竞争窗口对于能源利用率的影响,找出各优先级发送概率和能源利用率的关系。针对最优化最小竞争窗口设置问题,提出一种基于最大化能源利用率求各优先级最优发送概率的算法。在保证每类业务Qo S条件下,首先求出在最大化能源利用率下的最优发送概率,然后根据节点数目和最优发送概率来优化竞争窗口的大小,实现最优最小竞争窗口设置,从而提高能源利用率。仿真结果表明:该算法相对于EDCA在能源利用率方面有较好的表现。

IEEE80211e EDCA中TXOP机制的分析与改进

在对EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)的业务分级策略和工作方式进行研究与分析的基础上,提出动态调整TXOP参数设置的控制算法DA-TXOP(dynamic adjust TXOP)。仿真结果表明,与EDCA中TXOP机制相比,改进机制在系统的吞吐量和信道利用率等性能上都有明显提高。

一种基于IEEE 802.11p系统的联合粗细时间同步算法

提出了一种基于IEEE 802.11p标准的在高速车载移动环境下保持良好时间同步性能的联合粗细时间同步方法。粗时间同步是基于短前导码的自相关,细时间同步利用了滑动窗口和互相关技术来完成准确的时间同步。MATLAB仿真结果表明,所提出的方案在车辆速度为89.7 km/h与200.1 km/h时比其他三种同步方案的误比特率减少了12.5%;在车辆速度为126.3 km/h^200.1 km/h时,同步位置的均方差比其他三种同步方案减少了20.1%。

基于EDCA协议的视频流自适应映射机制

为提高802.11无线局域网中视频传输的质量,802.11工作组引入增强的分布式信道接入协议,但是这个协议没有充分考虑视频数据的特点。在研究该网络协议的基础上,提出一个改进的跨层自适应映射策略。在传输控制的过程中考虑视频包的重要性和当前的网络状态,能提高802.11网络中视频传输的质量。将该算法仿真结果与其它算法进行比较,比较结果表明,该算法在802.11无线局域网中的视频传输质量优于其它算法。

IEEE 802.11p车载自组网协议研究

针对增强分布式信道访问(Enhanced Distributed Channel Access,EDCA)机制所存在的问题,采用WAVE架构的VANET进行了分层研究,通过对IEEE 802.11p协议在车载无线通信环境下的性能和VANET在不同参数(节点数目,车辆间隔,车辆速度)的场景下进行仿真试验,分析其吞吐量和平均时延,得出网络拓扑结构是对IEEE 802.11p的性能影响最大的因素。该研究对IEEE 802.11p协议的实际应用具有一定的参考价值。

IEEE802.11e EDCA竞争窗口算法的研究

IEEE802.11e EDCA机制的重设竞争窗口算法能够提高无线局域网的QoS,然而在高负载情况下低优先级业务资源却被高优先级业务耗尽,影响传输公平。本文根据EDCA机制利用NS2对高负载情况下各级业务进行仿真,仿真结果验证了理论分析。

用于802.11p的低功耗紧凑型FFT处理器的研究

符合802.11p协议标准的基带与射频芯片是车载无线宽带通信系统的核心,其性能直接决定了车载无线宽带通信系统的性能。快速傅里叶变换(FFT)处理器是决定无线基带芯片性能的核心电路,该文通过分析FFT算法的特点,设计了一种用于802.11p的低功耗紧凑型64点处理器。该FFT处理器采用块浮点运算技术与单蝶形并行结构,极大地提高了FFT处理器的数据运算精度与运算速度。

基于IEEE 802.11e EDCA的WMM媒体存取控制的分析与研究

在讨论传统IEEE802.11 DCF机制的基础上,分析并研究了Wi-Fi联盟制定的Wi-Fi多媒体(WMM)媒体存取控制机制,并且给出了2个WMM认证测试的实例。

基于802.11p协议的车载自组网仿真设计与实现

车载自组网802.11p可靠传输是最近的研究重点。利用Vanet Mobi Sim与NS-2.29联合仿真实现车载自组网多媒体传输,仿真显示,由于道路的不确定性和车辆的移动,各节点的吞吐量差异较大。节点的吞吐量维持在0.25 Mb/s以上时,视频传输质量较好。

IEEE 802.11e EDCA中虚拟碰撞问题的一种解决策略

IEEE 802.11e标准中的EDCA机制引入了虚拟碰撞的概念,从而带来了基站内相同优先级业务相对优先权不同的问题。为解决这一问题,现提出一种新的N-EDCA(NEW-EDCA)调节机制,该机制将发生过与未发生过虚拟碰撞的队列一视同仁,从而避免了优先级倒置和不公平的问题。该机制中保持了虚拟碰撞队列的原竞争参数,仿真结果验证了N-EDCA机制的有效性。