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智能公交无线自组网络的研究

作　者: 江月
导　师: 韩江洪
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 智能公交无线自组网络 IEEE 802.15.4 路由协议 可靠性 实时性
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


智能公交系统,是集智能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信于一体的先进的公共交通管理系统。其目标是实现公共交通调度、运营、管理的信息化、智能化,为出行者提供便捷的公共交通服务,从而吸引公交出行,有效解决城市交通问题。基于低速无线个域网协议标准IEEE 802.15.4的智能公交系统采用无线射频通信技术、嵌入式技术及GPS定位技术等沿公交线路构建智能公交无线自组网络,并通过无线自组网络采集和传输公交运营信息。相比于采用CDMA、GPRS或CDPD等无线通信方式的智能公交系统,系统构建成本低,无须缴纳网络使用费,且能够方便地进行业务扩展。但是,IEEE 802.15.4标准只规定了网络的物理层和媒体访问控制层,没有涉及网络层以上规范。为了保证公交运营信息的实时传输和发布,还要自行设计实现网络层路由协议来引导信息的传输,从而增大了系统实现的技术难度。本文在分析现实城市公交线路安排及站点分布的基础上,设计了智能公交无线自组网络的多跳组网方案。接下来,在研究各种无线自组网络路由协议的基础上,根据智能公交无线自组网络的特点和要求,设计了适用于智能公交无线自组网络的路由协议,并实现了基于IEEE 802.15.4的网络层。最后,利用网络模拟工具NS2,对各种路由协议进行仿真实验。实验结果表明,所设计的协议在实现站台节点完全自组织地建立路由的同时,可以满足智能公交无线自组网络中各种类型数据传输的可靠性和实时性等要求。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-12
第一章 绪论  12-16
  1.1 课题背景  12
  1.2 课题研究现状  12-13
  1.3 研究意义  13-14
  1.4 研究思路与章节安排  14-16
第二章 无线自组网络基础  16-26
  2.1 无线自组网络概述  16-18
    2.1.1 无线自组网络的特点  16-17
    2.1.2 无线自组网络应用领域  17-18
  2.2 无线自组网络的协议机制  18-23
    2.2.1 IEEE 802.15.4 标准  18-20
    2.2.2 无线自组网络路由协议  20-23
  2.3 无线传感器网络  23-25
    2.3.1 无线传感器网络体系结构  23-24
    2.3.2 无线传感器网络的特点  24-25
    2.3.3 无线传感器网络路由协议  25
  2.4 本章小节  25-26
第三章 智能公交无线自组网络总体设计  26-34
  3.1 智能公交无线自组网络组成  26-28
    3.1.1 电子站牌  26-27
    3.1.2 车载终端  27
    3.1.3 监控中心  27-28
  3.2 智能公交系统的功能  28-29
    3.2.1 基本功能  28-29
    3.2.2 扩展功能  29
  3.3 网络中传输的数据类型  29-30
  3.4 网络的总体设计方案  30-33
    3.4.1 网络的底层组网设计  30-32
    3.4.2 网络设计中的关键技术分析  32-33
  3.5 本章小结  33-34
第四章 路由协议的设计与实现  34-47
  4.1 静态路由策略  34-40
    4.1.1 Static_R 协议设计  35-36
    4.1.2 基于Static_R 协议的网络层实现  36-40
  4.2 动态路由策略  40-45
    4.2.1 IAODV 协议设计  41-43
    4.2.2 IAODV 协议实现  43-45
  4.3 本章小结  45-47
第五章 路由协议仿真及性能分析  47-55
  5.1 网络模拟工具介绍  47-48
    5.1.1 常用网络模拟工具  47
    5.1.2 NS2 的基本构成  47-48
    5.1.3 使用NS2 进行网络仿真的方法和一般过程  48
  5.2 仿真实验及结果分析  48-54
    5.2.1 仿真场景设置  48-50
    5.2.2 仿真结果及协议性能分析  50-54
  5.3 本章小结  54-55
第六章 总结与展望  55-57
  6.1 工作总结  55-56
  6.2 研究展望  56-57
参考文献  57-60
攻读硕士期间发表的论文和参加的科研项目  60-61

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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