基于Ad Hoc和GPS的公交车载智能终端的设计

论文摘要

公交智能化是交通智能化的重要组成部分,它关系到乘客的出行安排、公交调度、公交管理。而在公交智能化当中,公交车辆的车载终端尤为重要。如何才能更好地实现公交信息化;如何设计符合公交通信的通信协议;如何设计公交车载终端是本文主要解决的问题。本文研究的对象是基于Ad Hoc的无线网络通信系统在公交通信上的应用。在着重分析了现有的MAC协议和路由协议的基础上,本文提出了基于可调功率的MAC协议以及基于GPS的路由协议。可调功率MAC协议能够针对不同的网络情况来调整公交车载终端的射频发射频率,以求达到一个较优的发射半径,使得在减少一定程度的隐含节点和显现节点的同时增加通信的数据量。本文针对这个设想建立了数学模型并用MATLAB进行相关的理论论证及仿真。结果表明,基于可调功率的MAC协议有助于在MAC协议层改善AdHoc的通信质量。基于GPS的路由协议是根据节点的GPS信息而设立的路由通信协议。该协议从源节点到目的节点的路由搜索是按方向进行路由选择的。即根据网络拓扑空间的变化,路由自动选择离目的节点较近的节点作为下一跳的节点进行数据分组传输。基于可调功率的MAC协议以及基于GPS的路由协议是本论文的创新点。在文章的最后,本文提供了一种硬件实现基于Ad Hoc的车载终端的方案。同时给出了今后研究的方向以及所要思考的问题。

论文目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 论文选题的意义

1.2 车载终端通信系统的发展现状

1.3 本文的研究内容

1.4 本文的章节安排

2 基于AD HOC和GPS的公交通信系统

2.1 AD HOC网络概述

2.2 GPS概述

2.3 基于AD HOC与GPS的公交通信系统概述

3 MAC协议的分类

3.1 MAC协议的概述

3.2 竞争类MAC协议

3.3 分配类MAC协议

3.4 混合类MAC协议

4 基于可调功率的AD HOC的MAC协议

4.1 协议思路概述

4.2 数学建模

4.3 仿真及结果分析

4.4 基于可调功率的MAC协议

5 AD HOC路由协议的分类

5.1 表驱动路由协议

5.2 按需路由协议

5.3 其它路由协议

6 基于GPS定位的路由协议

6.1 公交AD HOC通信网络

6.2 路由协议模型假设

6.3 GPS-BASED的AD HOC协议概述

6.4 数据分组

6.5 GPS-BASED协议与DSR、AODV协议的比较

6.6 通信例子

7 车载终端的硬件设计

7.1 车载终端系统组成

7.2 控制器

7.3 其他模块

8 总结与展望

8.1 本文总结

8.2 展望

参考文献

附录

在校期间发表论文及科研成果清单

致谢

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