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随着人们生活水平不断提高,在享受车辆带来的方便快捷之余,人们希望汽车成为自己的“移动信息中心”—实现信息获取、远程办公和各种娱乐应用等,车载无线自组织网(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)应运而生。它不仅可以提供车载娱乐、实时导航、Internet接入等服务,而且还能传递辅助驾驶和事故告警等实时信息,使出行更安全、高效、舒适。本文以研究VANET多媒体业务(包含数据业务)服务质量(QoS)为出发点,深入研究和分析了车载环境下MAC层采用IEEE802.11协议传输多媒体业务的QoS性能,找出存在的问题,提出了相应的改进机制,主要完成以下工作:第一、深入研究和分析了车载环境下采用标准IEEE802.11e EDCA机制传输多媒体业务QoS性能。研究发现,区分优先级的EDCA机制增强了DCF机制在多媒体业务QoS方面的性能。但网络处于重负载和车载节点相对高速移动时,无法有效降低多媒体业务的时延和时延抖动,不能满足多媒体业务QoS要求。第二、从MAC层信道竞争窗口调节机制入手,提出ACW-EDCA(Adaptive Contention Window EDCA,ACW-EDCA)自适应竞争窗口调节机制。该机制根据网络负载情况动态调节初始竞争窗口和当前竞争窗口值,减少实时业务信道接入时延和时延抖动。仿真表明,ACW-EDCA在车辆处于相对静止时较标准EDCA机制减少了约30%的平均时延、约25%的平均时延抖动。但车辆高速移动时,音、视频业务时延和时延抖动性能较差。第三、针对ACW-EDCA机制在车辆节点高速移动时,仍无法满足音、视频业务的QoS要求,在ACW-EDCA机制基础上,进一步提出了带无线帧突发功能(Wireless Frame Burst,WFB)的ACW-EDCA机制,即WFB+ACW-EDCA机制。该机制在站点获得信道占用权时,连续传输多个短音频帧,从而有效减小音频业务的平均时延和时延抖动。仿真表明,车辆处于相对静止或相对高速移动时,较标准EDCA协议减少了约40%的平均时延和时延抖动。第四、针对ACW-EDCA机制以牺牲数据业务吞吐量为代价,来提高音、视频业务的QoS,在ACW-EDCA机制基础上,进一步提出了MAC层发送能力主动通告机制(Active Notify EDCA,AN-EDCA),即AN+ACW-EDCA机制。该机制根据发送站点MAC层发送能力动态调节TCP层注入网络的数据量,从而提升数据业务的平均吞吐量。仿真表明,在相对静止和相对高速移动时,数据业务平均吞吐量较标准EDCA协议约有30%的提升。第五、对NS2中标准EDCA仿真模块进行了研究和系统分析,在此基础上,开发了本文提出的ACW-EDCA、WFB-EDCA和AN-EDCA改进机制的仿真模块。