車載自組織網(wǎng)絡(luò)下的MAC協(xié)議研究的開題報(bào)告

車載自組織網(wǎng)絡(luò)下的MAC協(xié)議研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義現(xiàn)代車載信息化系統(tǒng)越來越關(guān)注車輛之間的通信交互，涉及到車輛位置、行駛路線、交通狀況等信息的共享。然而，車輛內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信的要求并不同于其他傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。車輛內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信通常在移動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行，通信質(zhì)量因車速、車輛密度、信號(hào)干擾等因素的變化而不斷波動(dòng)，因此需要一種適合車載環(huán)境的MAC協(xié)議來管理和控制通信過程。在過去幾十年的研究中，許多車載通信MAC協(xié)議（如IEEE802.11p、DSRC）都是基于固定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施常規(guī)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，不能很好地適應(yīng)車載環(huán)境下的特殊需求。為了提高車載內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的通信性能和可靠性，實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和普及，需要開發(fā)一種能夠適應(yīng)車載環(huán)境、更高效地利用頻隙和容錯(cuò)能力更強(qiáng)的車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議。二、研究內(nèi)容和方案圍繞車載自組織網(wǎng)絡(luò)下的MAC協(xié)議設(shè)計(jì)與優(yōu)化問題，本文計(jì)劃從以下幾個(gè)方面展開研究：（1）車載環(huán)境下通信特點(diǎn)分析：分析車載網(wǎng)絡(luò)的通信環(huán)境、特點(diǎn)、需求和挑戰(zhàn)，了解通信質(zhì)量與移動(dòng)速度、信道干擾等因素之間的關(guān)系，為MAC協(xié)議設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。（2）車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計(jì)：根據(jù)車載自組織網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，研究車載MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)策略、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸方式和交互規(guī)則，提出一種具有自適應(yīng)能力、高容錯(cuò)性、高吞吐量和低時(shí)延的MAC協(xié)議。（3）車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議實(shí)現(xiàn)：基于以上研究，實(shí)現(xiàn)車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議原型系統(tǒng)，進(jìn)行性能測試和評(píng)估，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該協(xié)議的穩(wěn)定性和實(shí)用性。（4）車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議優(yōu)化：針對(duì)實(shí)際應(yīng)用場景和傳輸質(zhì)量要求，研究車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的優(yōu)化技術(shù)，比如自適應(yīng)機(jī)制、擁塞控制、錯(cuò)誤校驗(yàn)和糾錯(cuò)等技術(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)能力和魯棒性。三、研究進(jìn)度安排（1）第一階段（一個(gè)月）：對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)通信特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)研和分析，詳細(xì)了解車載系統(tǒng)的應(yīng)用場景、通信特性和問題，在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上提出車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)思路和初步方案。（2）第二階段（兩個(gè)月）：根據(jù)第一階段研究結(jié)果，開展車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，建立完整的MAC協(xié)議原型系統(tǒng)，并進(jìn)行初步測試和優(yōu)化。（3）第三階段（一個(gè)月）：對(duì)MAC協(xié)議原型系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證協(xié)議設(shè)計(jì)的可行性和穩(wěn)定性，并進(jìn)行初步的性能評(píng)估。（4）第四階段（一個(gè)月）：在第三階段基礎(chǔ)上，對(duì)MAC協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化和拓展，并開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，以進(jìn)一步提高該協(xié)議的性能和適用性。四、預(yù)期成果（1）對(duì)車載自組織網(wǎng)絡(luò)下的MAC協(xié)議設(shè)計(jì)和優(yōu)化問題進(jìn)行深入研究，掌握車載網(wǎng)絡(luò)通信特點(diǎn)和技術(shù)要求，提出更適合車載環(huán)境的MAC協(xié)議設(shè)計(jì)方案。（2）基于研究成果開發(fā)出車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議原型系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)功能，并通過仿真實(shí)驗(yàn)、性能測試、優(yōu)化等方法驗(yàn)證其穩(wěn)定性和實(shí)用性。（3）提出車載自組織網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的優(yōu)化方案，包括性能優(yōu)化、質(zhì)量保證和部署優(yōu)化等技術(shù)，為后續(xù)研發(fā)工作提供有益參考。五、研究難點(diǎn)（1）車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下車輛運(yùn)動(dòng)速度快，通信距離短，動(dòng)態(tài)拓?fù)渥兓l繁，如何確保MAC協(xié)議的穩(wěn)定性和可靠性是研究的難點(diǎn)。（2）車載網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源十分有限，如何更好地利用頻譜資源，并提高M(jìn)AC協(xié)議的吞吐量和容錯(cuò)能力是研究的難點(diǎn)。（3）車載網(wǎng)絡(luò)涉及到多個(gè)車輛之間的協(xié)調(diào)和傳輸，如何解決車輛之間的干擾、自私和沖突問題是研究的難點(diǎn)。六、參考文獻(xiàn)[1]L.M.G.Gon?alves,A.L.F.deAlmeida,andD.E.Lucena,“Asurveyonvehicle-to-vehiclenetworks:TowardtheConnectedVehicleEra,”IEEECommunicationsSurveysandTutorials,vol.17,no.4,pp.2213–2236,2015.[2]M.M.Uddin,M.K.Hasan,andY.Suzuki,“PositionBasedGeographicRoutingforVANETs:ASurvey,”IEEECommunicationsSurveysandTutorials,vol.15,no.2,pp.855–870,2013.[3]X.Zhang,J.Liu,D.Wu,etal.,“COA-MAC:AcontentionbasedopportunistMACprotocolforVANETsafetyapplications,”AdHocNetworks,vol.39,pp.141–158,2016.[4]R.Zhang,Y.Liu,andC.Qiao,“Papertitle,”IEEECommunicationsMagazine,vol.54,no.8,pp.64–71,2016.[5]W.Cheng,Y.Zhang,andW.Zhuang,“Areliablebeaconschedulingforv