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近年来,城市车辆数量快速增长,道路交通系统面临诸多挑战,促使车载自组织网络(VANET)得到了广泛研究和发展。其中,IEEE1609.4标准为VANET提供了多信道操作,其目的是保证安全应用的可靠传输以及非安全应用的传输效率最大化。然而,IEEE1609.4标准规定所有节点均需要通过竞争的方式访问业务信道和控制信道;其次,有限的控制信道(CCH)间隔满足不了大量节点的密集竞争访问。而且,现有的VANET多信道MAC协议均没有解决多信道隐藏终端问题和错失接收方问题。因此,鉴于现有的 VANET多信道 MAC协议存在的不足,本文对VANET多信道MAC协议展开了进一步的研究,具体工作如下: (1)为了解决多信道隐藏终端问题(Multi-channel Hidden Terminal Problem)以及错失接收方问题(Missing Receiver Problem),本文提出了基于路侧单元(RSU)协助的 VANET异步多信道 MAC( MAC,ARAMMAC)协议。该协议具有以下两点创新:1)通过业务信道(SCH)预约机制实现了非竞争访问业务信道,并支持不同业务信道同时进行信息传输;2)通过路侧单元协助节点进行信道预约,避免了多信道隐藏终端问题及错失接收方问题。仿真结果表明,该协议提高了控制信道(CCH)的利用率,改善了业务信道吞吐量性能。 (2)为提高控制信道的利用效率,降低访问控制信道的碰撞概率,本文提出了一种基于RSU协助的VANET多信道MAC(RC-MCMAC)协议,该协议依然采用IEEE1609.4标准的信道分配方案以及固定同步时长的控制信道间隔和业务信道间隔。但RC-MCMAC协议仍具有以下两点创新:1)控制信道间隔被进一步分割为RSU间隔和请求预约服务间隔,实现了路侧单元协助信道预约的功能;2)在业务信道间隔期间,允许控制信道上的节点进行信道预约,降低了访问控制信道的碰撞概率,实现了控制信道资源的充分利用。通过理论建模和仿真分析验证,RC-MCMAC协议具备更低的访问控制信道碰撞概率和更高的吞吐量性能。 (3)基于NS2设计了适合ARAMMAC协议和RC-MCMAC协议的多信道仿真模型,并详细地介绍了多信道相关模块的实现过程。而且,在 NS2仿真平台上分别为本文提出的两个协议设计了合适的VANET关键模块。仿真结果表明,本文设计的多信道模型和VANET关键模块完全满足协议的仿真要求。