浅析车联网中的无线通信技术应用

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1、浅析车联网中的无线通信技术应用［摘要］车联网中，车辆具有高移动性以及动态的网络拓扑结构和频繁的信息交互，为车车、车路建立一个低延迟、质量可靠、抗干扰能力强的无线通信环境就显得十分必要。通信技术是车联网的关键核心技术，决定了车联网信息传输的实时性和有效性。本文从分析车联网中现有的通信技术出发，对车联网通信技术的发展进行了展望。［关键词］车联网;专用短程通信(DSRC);LTE-advanced中图分类号：TN925文献标识码：A文章编号:1009-914X(2016)22-0209-010引言车联网作为有一种有巨大发展的新兴网络，是未

2、来智能交通系统的主要载体。车联网可以全程监控每辆车和每条道路，进而改善交通效率，提高交通安全，提供更加愉悦的乘车体验。车联网的实现需要车辆之间频繁及时可靠的信息交互，因此选定合适的无线通信技术则显得极为重要。用于支持车辆网通信的无线通信技术可以涵盖现有的任何无线通信技术，如2G，3G,卫星，红外，5GHZ微波，移动无线宽带技术等。1车联网概述车联网(VehicleAdHocNetworks，VANET)是移动自组织通信网络的一种特例，是一种自组织、结构开放的车间通信网络，主要是由车载单元(On-boardunits，OBUs)和路边

3、单元(Roadsideunits，RSUs)组成。VANET运用车载传感器和GPS卫星定位系统，通过无线通信技术、信息采集和传输技术将车辆工具交通基础设施、交通管理人员有机结合起来，形成智能化新型移动互联网络，从而实现移动通信，信息管理，增值服务的综合应用，提高道路交通效率与驾驶安全性、舒适性，满足用户在车载环境中的服务质量和娱乐需求。VANET主要的特点是节点移动具有规律性，即车辆沿着既有的道路行驶，运动路径受到道路分布的限制，有明显的规律性，可以基于路径规划或地图等信息进行预测;网络拓扑受限，车辆移动速度快，VANET的拓扑始终

4、处于频繁的变化中，网络的连通性也会不断发生变化，网络连接难以维持;消息传播具有方向性，受地理位置的限制，VANET的数据通信往往与地理位置有关，有一定的方向性。2车联网的通信技术车联网无线通信技术主要依赖两种技术：短距离无线通信和远距离的移动通信。前者主要是RFID和WIFI等短距离通信技术，专门针对车辆运动特性和时延敏感特性制定，在车辆密度适当的环境下可以提供可靠的安全信息传输服务，可以通过无线射频设备感知识别对象目标，并获取数据。而后者主要是GPRS、3G、LIE、4G等移动通信技术。随着大数据、云计算、无线通信技术的快速发展，

5、为车联网络的具体服务应用提供了坚实的网络支撑。3.1专用短程通信（DSRC）专用短程通信（Dedicatedshortrangecommunications,DSRC）技术是针对于智能交通系统领域（ITS）中，车辆和道路基础设施间的信息交换而开发的一种适用于短距离的快速移动的目标识别技术。它可以提供高速的无线通信服务，并且能保持传输延时短和系统的可靠性。其在延迟、移动性、通信距离方面有着无可替代的优势，特别适用于车辆安全应用。目前全球范围内的大多车路协同项目的研宄均采用DSRC技术建立车辆网络。DSRC是基于IEEE制定和完善的WA

6、VE/802.11p协议族。IEEE802.lip具有易部署、成本低、技术成熟及ad-hoc模式下支持V2V通信的优势。其定义了汽车与其它实体进行无线通信的物理层与MAC层，在这个标准协议之上是IEEE1609,其定义了MAC层一直到应用层的通信协议栈。DSRC可以在车辆数量不是很多的情况下，完成交通管理通信服务。然而，该技术在车辆密度比较大的场景中，不能保证安全信息可靠及时的传输，有时也会引起广播风暴、无法保证QoS等问题。此外，由于其有限的覆盖范围及缺乏像蜂窝网一样无处不在的路边设备，IEEE802.11p只能提供间歇性和短暂性

7、的V2I链接。这便引发了对LTE-advanced作为车联网无线通信技术的研究。3.2LTE-advanced随着移动通信应用的不断发展，人们对网络容量、带宽和速率提出了更高要求，为了满足不断增长的需求，3GPP提出并制定LTE-advanced标准。LTE-advanced技术采用了载波聚合、上下行多天线增强、多点协作传输、中继等关键技术，极大优化了系统容量，提高网络峰值速率、频谱效率和传输时延等关键性能，同时也提高整个网络的组网效率。这使得LTE-advanced系统成为未来无线通信发展的潮流。LTE-advanced标准的上、

8、下行峰值速率分别可以达到500Mbps和lGbps,可以支持大量终端同时接入并提供服务，还可以提供高密度、可管理的通信，支持保障。此外，3GPPLTE/LTE-advanced还引入了一些新的技术特性，包括多媒体广播多播业务MBMS，