车载自组织网络的体系结构和通信协议研究

《车载自组织网络的体系结构和通信协议研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、车载自组织网络的体系结构和通信协议研究SystemArchitectureandCommunicationProtocolsinVehicularAdHocNetworks2011-05-18作者:杨琼,沈连丰摘要:在对车载白组织网络的特点和研究现状分析的基础上，文章给出了车载自组织网络(VANET)中多维多层的理论模型和网络体系结构，讨论了物理层技术及其相关标准以及MAC层、网络层协议设计的重点和难点，阐述了广播协议的设计思路。关键字:车载自组织网络；体系结构；媒体访问控制协议；路山协议英文摘要:Thispapergivesabriefintroductionto

2、thecharacteristicsandresearchstatusofvehicularadhocnetworksandpresentsamultilayer,multidimensionaltheoreticalmodelandnetworkarchitecture.ItdiscussestechniquesandstandardsinthePHYlayeraswellaschallengesindesigningprotocolsfortheMACandnetworklayers・ThedesignofthebroadcastprotocolintheMAC

3、layerisdescribedindetail.英文关键字:vehicularadhocnetwork;systemarchitecture;MACprotocol;routingprotocol某金项目：国家高技术研究发展("863〃)计划(2008AA01Z205)随着汽车工业的蓬勃发展，城市交通拥堵、道路交通事故以及恶劣天气下道路交通安全成了亟待解决的问题。作为智能交通系统(ITS)重要组成的车载口组织网络(VANET)就是在此背景下提出的，成为保障行车安全和提高交通效率的关键。VANET是将无线通信技术应用于午辆间通信的自组织网络，対于发展移动通信，提升车

4、辆的信息化自动化程度，减少交通爭故，提高道路交通安全，具有十分垂要的意义。1车载自组织网络1.1车载自组织网络的特点VANET是自组织网络的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网络，是一类特殊的移动自组织网络(MANET)［1］O文献［2］认为真正纯粹的通用目的的MANET在现实世界中并不存在，而诸如VANET、MESH网络、机会式网络和无线传感器网络(WSN)这类具有实际应用背景的特殊移动口组织网络却获得了巨大的成功oVANET与通川H的的口组织网络相比，具有以下特点［3］：(l)VANET中节点的拓扑结构变化快，车辆的快速移动性决定了车载口

5、组织网络中拓扑结构的频繁改变，使得两个车辆节点之间通信链路的生存时间人人缩短。通常的解决办法是通过提高发射功率来延长链路的牛存时间，但发射功率的提高、通信距离增加的同时又降低了网络的吞吐量。⑵快速变化的拓扑结构给建立粘确的邻居节点列表带来困难，而每个节点要获取维护整个网络的全局拓扑结构变得不现实，因此基于网络拓扑结构的协议不适川于车载自组织网络。⑶车辆高速行驶带来信道的快速衰落、严重的多普勒效应，同时受道路情况、道路周围高大建筑物、树木的影响，无线信道质量很不稳定。⑷虽然车辆节点的快速移动给车载自组织网络带來严重的挑战，但是山于车辆总是在道路上行驶，车辆节点的移动具

6、有规律性，因此节点的拓扑结构变化具有规律，可预测。⑸车载白组织网络具有丰富的外部辅助设备。车载全球定位系统（GPS）可以为VANET提供精确的定吋和车俩的位置信息，配合电子地图的使用，为VANET组网和路由协议设计帯来便利。车辆上可安装各种功能的传感器，釆集车辆节点的速度、加速度、方向等状态信息。⑹通川MANET中通信模块由电池供电，所以节省能量成为协议设计过程中需要重点考虑的问题。而在车载自纽织网络中，山车辆本身为各种设备提供电力，从而对通信设备的能耗和设备体积的要求降低。1.2车载自组织网络的研究现状VANET目前是专用自组织网络中研究和应用最为活跃的领域。全球

7、有众多的科研机构、汽车制造商以及相关组织参与到车载自纽织网络的科研项目、外场试验和标准化工作中。例如美国的VehicleSafetyConsortium欧洲的Car-2-CarCommunicationConsortium>CarTALK2000>FleetNet,日木的AdvancedSafetyVehicleProgram等。美国还卅动了车载自组织网络的外场试验项目。在标准化方面，&用短距离通信（DSRC）是主要用丁TTS领域（如电子收费系统ETC）专为ITS而开发出的技术标准⑷。国际标准化组织智能运输系统委员会ISO/TC204负责DSRC国际标准的制订工