無線車載網路接入及行車數據交換關鍵技術研究

《無線車載網路接入及行車數據交換關鍵技術研究》是依託華中科技大學，由王玉明擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：無線車載網路接入及行車數據交換關鍵技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王玉明
• 依託單位：華中科技大學

項目摘要

無線車載網路是未來智慧型交通系統的重要組成部分，本項目旨在研究無線車載網路接入及行車數據交換相關關鍵技術，探索能同時並有效支持行車安全套用和商業服務的無線車載網路方案。通過建立無線車載網路分段分簇自適應拓撲控制和最佳化算法，基於DSRC信道模型研究多信道的MAC接入控制和資源分配策略，並研究分段分簇及多信道切換情況下的數據路由和傳輸機制，從而在無線車載網路中實現及時可靠的行車數據交換，並有效利用頻寬資源提供網際網路接入服務。通過建立性能分析模型，對網路拓撲、信道接入和服務質量進行深入評估，探索最佳化控制途徑。在當前我國汽車保有量迅猛增加、交通狀況呈現惡化趨勢的背景下，研究成果可廣泛套用於行車安全控制和交通流量疏導，將為採用技術手段減少交通事故、改善交通狀況和行車體驗提供理論指導。

結題摘要

本項目圍繞無線車載網路中的拓撲控制與最佳化、信道接入與資源分配、多跳網路數據交換等問題，探索實現及時可靠的行車數據交換以及穩定公平的網路接入服務的方案。 首先，對無線車載網路拓撲控制及訊息路由傳輸最佳化機制進行了研究，提出了一種高效的車載自組織網路緊急訊息廣播機制，具有較低的潛在危險區覆蓋延遲和較低的信標開銷。 其二，深入研究了網路自適應傳輸控制與服務質量機制，提出了（1）一種自適應的功率和訊息速率控制方法，明顯優於固定控制方法；（2）一種行車安全套用及非行車安全套用共存的分層自適應的訊息速率控制機制，自適應控制機制亦明顯優於固定的控制方法；（3）一種異構流量套用的MAC層自適應傳輸機制，有效地提高了頻寬和能量的使用效率；（4）一種基於吞吐量的速率自適應機制，使得網路性能顯著提升；（5）一種協作自適應的QoS控制框架，這對DSRC在高效協作道路安全套用中的成功運用將起到關鍵作用。 其三，深入開展了無線車載網路接入控制與資源分配策略研究，提出了（1）一種新的無線網路隨機接入機制，可顯著提升網路接入容量；（2）一種基於能量效率的下行鏈路資源分配方法，實現了一種兼具公平性和能效性的子載頻分配方案；（3）一種上行鏈路的蜂窩間干擾的建模分析方法，並通過仿真進行了驗證。 其四，從多方面開展了無線網路能效二元功率控制建模及其性能最佳化分析，並研究了QoS約束條件下的能效二元功率控制問題，相關研究成果將逐步套用於無線車載網路環境。 此外，對非協作式共存的無線通信網路進行了調研分析，提出了一個有助於理解協作式共存的無線通信網路性能的分析模型，並通過仿真對該分析模型進行了驗證。 後續，課題組將在已有研究成果的基礎上，進一步在無線車載網路拓撲設計、路由機制、資源分配、服務質量、能效分析等方面全方位深入地開展研究工作。