面向业务的车辆通信网络自适应多信道MAC机制研究

在车辆通信网络多信道MAC协议设计中，为了保证安全应用的性能，车辆节点在每个时间间隔内必须先跳到控制信道CCH上接收安全信息后才能跳到服务信道SCH上进行非安全信息的传递。然而，现有的MAC协议由于缺乏灵活可靠的广播机制和有效的SCH信道分配策略，使得在车辆密度很大的情况下，非安全应用性能受到很大的影响。本课题根据车辆通信网络对非安全应用需求的动态变化，采用功率控制技术设计出自适应混合式MAC协议；并根据网络密度动态改变设计出自适应广播帧长的流量自适应可靠广播机制；根据包括链路状态在内的各种制约因素设计出基于频率和时间两个维度的SCH信道调度算法。这些机制使得任何密度下的车辆通信网络都能在维持安全应用性能的同时，提供高吞吐量的非安全应用。此外，本课题还将在以上提出的多信道MAC 机制上，建立数学模型对协议和算法进行理论分析，并建立半实物仿真实验平台，对理论模型和协议算法进行验证和优化。

车辆通信网络多信道MAC协议设计中，为了保证安全应用的性能，车辆节点在每个时间间隔内必须先跳到控制信道CCH上发送/接收安全信息后才能跳到服务信道SCH上进行非安全信息的传递。然而，现有的MAC协议由于缺乏灵活可靠的广播机制和有效的SCH信道分配策略，使得在车辆密度很大的情况下，非安全应用性能受到很大的影响。本课题根据车辆通信网络对非安全应用需求的动态变化，设计出VANET自适应多信道MAC协议；并根据网络密度动态改变设计出流量自适应可靠广播机制；根据业务需求的服务质量设计出SCH多信道调度算法，提高非安全业务的吞吐量。这些机制使得不同密度下的车辆通信网络都能在维持安全应用性能的同时，提供高吞吐量的非安全应用，对于VANET中的安全行车以及娱乐交互具有重要意义。此外，本课题还建立了结合交通模型和特定应用场景的仿真实验平台，对VANET多信道MAC协议进行了仿真验证，使得所设计的多信道MAC机制具备实际意义。