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车载网络(VANET)是一种在交通领域支持动态、随机、多跳拓扑结构应用的特殊区域性移动自组织网络(MANET)。网络中的车辆间(V2V)及车辆与路侧单元(V2R)之间的通信容易出现数据包丢失,信息传输延时较大等问题。本文研究使用感知无线电(CR)、协作通信等技术,通过设计合理的链路调度算法来提高信息的传输效率,降低传输时延,增加网络吞吐量。 论文第一部分结合研究方向,介绍VANET的具体特征,网络中使用的通信协议标准,以及此网络的基本结构,总结国内外研究现状,介绍研究过程中使用的CR、协作通信等技术。 论文第二部分依据网络特点构建基本的数学优化问题模型,公式化网络中考虑协作传输时的信息传输延时最小化问题,并设计了一种最小延迟链路调度算法。路侧单元可利用此算法来对链路进行调度,以此找到解决网络中信息传输延时最小化问题的链路调度方案,仿真结果验证了此算法的收敛性与有效性,具有一定的实际意义。 论文第三部分构建了传输成本最小化数学模型,使用参数路由变量来表征各节点输出链路信息流的大小。基于此模型利用感知无线电技术设计一种链路调度算法即基于节点的分布式算法,此算法的链路调度过程是通过对链路路由变量进行迭代运算,直至找到满足最优化条件的最佳链路路由变量来实现的。用数学理论证明了此算法的最优化充分必要条件及其收敛性,并计算出伸缩矩阵。最后对算法进行仿真验证。 论文第四部分考虑协作节点的引入对此网络性能的影响,同时结合CR技术分析网络中的端到端吞吐量最大化问题。介绍冲突关系图的构建方法并特征化扩展链路频带对之间的冲突关系。设计了一种协作意识的链路调度机制,并公式化问题模型。