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研究生: 姚昌廷
Yao Chang-Ting
論文名稱: 車載網路合作式碰撞預防效能分析與改善機制之研究
Improving the Performance of Cooperative Collision Avoidance in VANETs with a Mixed Environment
指導教授: 黃政吉
Huang, Jeng-Ji
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 51
中文關鍵詞: 車載隨意網路專用短距離通訊合作式碰撞預防行車安全
英文關鍵詞: VANETs, DSRC, Cooperative Collision Avoidance (CCA), vehicle safety
論文種類: 學術論文
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  • 合作式碰撞預防(Cooperative Collision Avoidance, CCA)是一項智慧型運輸系統(Intelligent Transportation System, ITS)裡的應用發展,是用來增加行車安全並減少事故的發生,此應用是一旦只要有緊急事故發生在車輛的前面,車輛將會週期性的廣播警告信息去通知其它鄰近的車輛,立即做停止的動作來避免碰撞事故發生。為了改善合作式碰撞預防的效能,在車載隨意網路(Vehicular Ad Hoc Networks, VANETs)的許多先前研究,主要是會去設計媒介存取控制(Medium Access Control, MAC)協定去縮小警告信息的傳送延遲,然而,大部分在先前的設計是假定系統裡的所有車輛都裝載有CCA系統,而在本論文當中,我們是以一個混合的環境作為考量,在系統裡會有一些車輛沒有裝載CCA系統,這個情況也許會發生在ITS廣泛部署之前的最初階段,或者是在中間階段,我們提出了兩個方法是用來改善在一個混合環境的CCA的效能,在最後的模擬結果證明了它們的有效性。

    Cooperative Collision Avoidance (CCA) is one of Intelligent Transportation System (ITS) applications developed for enhancing vehicle safety. Once an emergency event occurs in front of a vehicle, the vehicle will periodically broadcast warning messages instructing other vehicles to slow down for avoiding collisions. In order to improve CCA performance, several previous works have been focused on designing Medium Access Control (MAC) protocols to minimize transmission delay of warning messages in Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs). However, most previous designs are evaluated under the assumption that all vehicles in the system are equipped with CCA. In this paper a mixed environment is instead considered, where some vehicles may not be CCA capable. This situation may happen during initial or intermediate phases before the widespread deployment of ITS. Two schemes are proposed to improve the CCA performance in a mixed environment, and extensive simulations are performed to examine their effectiveness.

    摘  要 i 英文摘要 ii 誌  謝 iii 目  錄 iv 圖 目 錄 vii 表 目 錄 viii 第一章  緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 3 1.3 其它相關研究 4 1.4 論文架構 5 第二章  車載隨意網路(VANET) 7 2.1 VANET的介紹 7 2.2 VANET的網路特性 8 2.2.1 節點的速度 8 2.2.2 節點移動的形態 9 2.2.3 節點的密度 9 2.2.4 節點的異質性 10 2.3 VANET的通訊型態 10 2.3.1 Beaconing 11 2.3.2 Geobroadcast 12 2.3.3 單點廣播的路由(Unicast routing) 14 2.3.4 進階的資訊散佈 15 2.3.5 資訊的聚集 16 2.4 VANET的應用 18 2.5 專用短距離通訊(DSRC) 19 2.6 車用環境無線存取(WAVE) 21 2.7合作式碰撞預防(Cooperative Collision Avoidance) 24 2.7.1 無CCA系統的說明 24 2.7.2 CCA系統的說明 25 第三章  改善的機制 27 3.1 系統模型(System Model) 27 3.1.1 煞車距離的計算 28 3.1.2 傳輸範圍外的考量 29 3.2 兩種提出的改善方法 30 3.2.1 車輛之間的安全距離(Safe Inter-Vehicle Distances) 30 3.2.2 交錯的型態(Interleaved Patterns) 32 第四章  數值結果與討論 34 4.1 系統參數與環境設定 34 4.1.1 非CCA系統的環境設定 35 4.1.2 CCA系統的環境設定 36 4.2 CCA的效能 36 4.3 CCA的效能改進 40 4.3.1 安全距離的有效性 40 4.3.2 交錯型態的有效性 40 第五章  總結 43 5.1 結論 43 參考文獻 44 附 錄 一 46 自  傳 49

    [1] 胡鈞祥,“車載資通訊安全技術” ,電工通訊季刊,pp.40-45, 2008年第三季,2008年9月
    [2] 李夏新,“北美車載資通標準-WAVE/DSRC” ,電工通訊季刊,pp.46-49, 2008年第三季,2008年9月
    [3] IEEE Std 1609.3, “IEEE Trial-Use Standard for Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) - Networking Services,” April. 2007.
    [4] ASTM E2213-03, “Standard Specification for Telecommunications and Information Exchange between Roadside and Vehicle Systems – 5 GHz Band Dedicated Short Range Communications (DSRC) Medium Access Control (MAC) and Physical (PHY) Specifications,” ASTM Int’l., July. 2003.
    [5] F. Yu and S. Biswas, “Self-Configuring TDMA Protocols for Enhancing Vehicle Safety with DSRC Based Vehicle-to-Vehicle Communications,” IEEE JSAC, vol. 25, no. 8, Oct. 2007, pp. 1526–1537.
    [6] N. Wisitpongphan, F. Bai, P. Mudalige, V. Sadekar, and O. Tonguz, “Routing in Spare Vehicular Ad Hoc Wireless Networks,” IEEE JSAC, vol. 25, no. 8, Oct. 2007, pp. 1538–1556.
    [7] L. Vollero, A. Banchs, and G. Iannello, “ACKS: A Technique to Reduce the Impact of Legacy Stations in 802.11e EDCA WLANs,” IEEE Commun. Lett., vol. 9, No. 4, Apr. 2005, pp. 346–348.
    [8] S. Biswas, R. Tatchikou, and F. Dion, “Vehicle-to-Vehicle Wireless Communication Protocols for Enhancing Highway Traffic Safety,” IEEE Commun. Mag., Jan. 2006, pp. 74–82.
    [9] M. Zhang and R. S. Wolff, “Routing Protocols for Vehicular Ad Hoc Networks in Rural Areas,” IEEE Commun. Mag., Nov. 2008, pp. 126–131.
    [10] S. E, K. F, W. M, and M. T, “Communication patterns in VANETs,” IEEE Commun. Mag., Nov 2008, pp.119-125.
    [11] X. Zhang, H. Su, and H.-H. Chen, “Cluster-Based Multi-Channel Communication Protocols in Vehicle Ad Hoc Networks,” IEEE Wirel. Commun., Oct. 2006, pp. 44–51.
    [12] X. Chen, H. H. Refai, and X. Ma, “A Quantitative Approach to Evaluate DSRC Highway Inter-Vehicle Safety Communication,” IEEE Globecom., Dec. 2007, pp. 151–155.
    [13] L. Berlemann, C. Hoymann, G. R. Hiertz, and S. Mangold, “Coexistence and Interworking of IEEE 802.16 and IEEE 802.11(e),” IEEE VTC 2006-Spring, 2006, pp. 27–31.
    [14] Y. Qian, K. Lu, M. N, “A Secure VANET MAC Protocol for DSRC Applications,” IEEE Globecom., Dec. 2008, pp. 1-5.
    [15] S. Bai, Z. Huang, D. Kwak, S. Lee, H. Oh, J. Jung, “Vehicular Multi-Hop Broadcasting Protocol for Safety Message Dissemination in VANETs,” IEEE VTC 2009- Fall, 2009, pp. 1-5.
    [16] 葉國暉,羅乃維,賴源正,蔡効謙,林志宗,“行車間隨意網路的資訊安全與身分隱私整合應用架構之研究” ,第17屆全國資訊安全會議,嘉義市、台灣, 2007年6月
    [17] 林睿源,“高速公路環境下之聰明車用網路資料散佈機制”, 國立臺灣大學 , 碩士論文 , 2007年6月
    [18] 郭任傑,“車用無線隨意網路中無連接式來源路由機制之研究”, 國立臺灣科技大學 , 碩士論文 , 2006年1月

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