異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)和解決方案

      2異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)

　　異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)，核心網(wǎng)絡(luò)(CN)和服務(wù)中心(SC)構(gòu)成。服務(wù)提供商通?？梢酝ㄟ^服務(wù)中心向駕駛員提供各種服務(wù)，核心網(wǎng)絡(luò)主要用于聚合，認證，切換等。

　　異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)最大挑戰(zhàn)就是支持不同網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)和實時組合，并允許運營商高效、方便、快捷的利用無線網(wǎng)絡(luò)資源，因此在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中增加了異構(gòu)鏈路層(HLL)，它工作在無線網(wǎng)絡(luò)的MAC層的上層，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，為更高層提供統(tǒng)一接口，并支持底層無線網(wǎng)絡(luò)的接入。在異構(gòu)鏈路層中定義了無線網(wǎng)絡(luò)資源的聯(lián)合管理和不同網(wǎng)絡(luò)之間的負載共享功能，有效的促進多個鏈路層的互通。異構(gòu)鏈路層主要目標是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的全局管理，并協(xié)調(diào)各種無線網(wǎng)絡(luò)來滿足服務(wù)質(zhì)量(QoS)的要求。異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

　　DSRC和LTE各有其優(yōu)缺點，在異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)下，他們可以借助HLL功能來選擇最優(yōu)的通信技術(shù)，下面從兩個例子來說明。

　　1、 城市交叉口情景，圖2描述了城市交叉路口的安全駕駛案例，在這種情況下，DSRC用于車輛之間的通信，即V2V通信，而LTE用于提供車輛和eNB之間的連接，即V2I通訊。在這樣的城市交叉路口，必須考慮以下情況安全駕駛：

　　車輛和eNB之間的協(xié)作：行人和障礙物被車輛檢測并報告給基站(eNB)，eNB通過一些基于道路拓撲的和基于行為的移動性預測算法預測他們的移動性，將現(xiàn)有的交通路況廣播到可能經(jīng)過的車輛。

　　車輛之間的協(xié)作：前方車輛能夠通知后面的車輛急停，從而避免了后端問題。此外，涉及車禍的車輛可以廣播該事件，以防止進一步的碰撞。

　　交通燈管理：可以智能地調(diào)整交通信號的持續(xù)時間，以通過高優(yōu)先級的車輛，例如消防車和救護車。

　　2、 高速公路場景：在高速公路場景中如圖3所示，車輛有隨機行駛和同步行駛兩種方式，彼此切換。

　　隨機行駛：在車輛隨機行駛時，異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)上的車輛數(shù)量很少，并且車輛之間的相互作用也少，車高速行駛導致網(wǎng)絡(luò)拓撲快速變化，使得無線網(wǎng)絡(luò)鏈路不可靠，這種情況下LTE比較有優(yōu)勢;然而在隧道中，車輛接收eNB的信號比較弱，這是DSRC比較有優(yōu)勢。

　　同步行駛：在車輛同步行駛時，車輛的密度很大，eNB廣播消息就很多，當交通堵塞，車速比較低的時候，車與車直接的網(wǎng)絡(luò)鏈路變得相對靜止，這時DSRC比較有優(yōu)勢;在車輛密度比較大，相對靜止的時候，DSRC把車輛形成一個集群，通過LTE把數(shù)據(jù)把集群頭發(fā)給eNB，可以減少流量。

　　3結(jié)束語

　　本文在DSRC和LTE基礎(chǔ)上提出了一種異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)，有效的保證了無線網(wǎng)絡(luò)在ITS中的QoS要求，說明異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)是車聯(lián)網(wǎng)的最佳解決方案之一。

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本文來源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第1期第49頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處