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車載自組網(wǎng)通信技術研究論文
摘要：針對通信技術的創(chuàng)新和完善一直是研究工作者為提高車載自組網(wǎng)通信質量和通信安全而進行研究的關鍵內容，具有重要的研究價值和意義。本文中從技術視角入手，研究車載自組網(wǎng)通信技術的進展，以期通過這種方式提升車載自組網(wǎng)通信的性能，以便更好的服務于道路車輛的運行、溝通、調度和管理。
關鍵詞：通信技術；車載自組網(wǎng)；MAC協(xié)議
車載自組網(wǎng)是車輛道路運行中的一種新型移動無線自組織網(wǎng)絡，在車輛中應用能夠實現(xiàn)車輛與車輛之間的通信，車輛與路邊設施之間的通信，具有較高的應用前景和研究價值。車載自組網(wǎng)是具有移動自組網(wǎng)路和傳感網(wǎng)絡的網(wǎng)絡系統(tǒng)，其在道路交通運輸領域的應用范圍較廣，具有自治性、無固定性、多跳性、網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化、擴展性等特征。近幾年隨著我國科學技術的逐漸發(fā)展，在車載自組網(wǎng)通信的研究上也突飛猛進，獲得了顯著成果。因此，基于技術視角下對車載自組網(wǎng)通信的研究具有重要的研究價值和意義。
一、車載自組網(wǎng)通信動態(tài)頻譜分配技術研究
車載自組網(wǎng)通信系統(tǒng)的發(fā)展與移動自組網(wǎng)技術的成熟發(fā)展密不可分。當前我國車載自組網(wǎng)通信中包含單接口多信道無線網(wǎng)絡和多接口多信道無線網(wǎng)絡，兩種網(wǎng)絡技術實現(xiàn)了通訊信息的傳遞。單接口多信道無線網(wǎng)絡與多接口多信道無線網(wǎng)絡主要是按照無線接口數(shù)據(jù)進行區(qū)分，其中單接口多信道無線網(wǎng)絡設計需求是滿足復雜信道同步的問題，及時的進行信息數(shù)據(jù)的發(fā)送、輸出和接收，滿足車輛雙方信道上應用通信效果，實現(xiàn)特定信道、規(guī)定時間的信息傳送技術。多接口多信道無線網(wǎng)絡主要是處理大規(guī)模車輛信息傳遞。因此，在其車載自組網(wǎng)通信通道中需要多個無線接口并且相互不具備干擾作用的執(zhí)行信息的發(fā)送和接收，降低信息傳輸?shù)难訒r性，提高車載自組網(wǎng)通信信息傳送的性能。多接口多信道車載自組網(wǎng)在目前技術研究中雖然以經(jīng)趨于成熟，但是仍然存在一些漏洞，其中包括邏輯拓撲控制、動態(tài)頻譜分配等內容。因此，未來技術人員在車載自組網(wǎng)通信技術研究的過程中可以從三個方面對其進行研發(fā)和完善。第一，研究動態(tài)頻譜分配在車載自組網(wǎng)通訊中的環(huán)境問題；第二，分析動態(tài)頻譜分配的多接口多信道車載自組網(wǎng)通訊的應用范圍；第三，研究網(wǎng)絡邏輯拓撲控制和車載自組網(wǎng)通信技術路由的關系。
二、車載自組網(wǎng)通信MAC協(xié)議技術研究
當前我國車載自組網(wǎng)通信技術在其研發(fā)的過程中主要應用的網(wǎng)絡結構分為平面結構和分群結構。二者在其本質上并沒有差別，但是平面結構自組網(wǎng)更為簡單，分群結構自組網(wǎng)更為復雜，二者在路由維護和開銷上存在加大的消耗差異。根據(jù)車載自組網(wǎng)通信系統(tǒng)的協(xié)議機構對其進行設計，實現(xiàn)系統(tǒng)物理信道，以完善車輛與車輛之間的信息發(fā)送和接收。在該物理平臺的技術研究上，其研究的重點內容是信道的模型構建，只有具全面、完善的信道模型，才能夠保障MAC接入機制的穩(wěn)定，實現(xiàn)信息輸出的靈敏度。MAC協(xié)議技術的研究重點是其多跳自組網(wǎng)，我國目前對MAC技術的研究中也是從多跳引發(fā)的終端問題進行完善和修正。此外，車載自組網(wǎng)通信MAC協(xié)議技術中能夠利用各個節(jié)點之間的平行性實現(xiàn)信道資源的公平性、網(wǎng)絡服務中的質量型。因此，基于車載自組網(wǎng)通信技術MAC技術的研究具有重要的研究價值和研究意義。MAC協(xié)議中存在隱藏終端和暴露終端兩個終端系統(tǒng)，如圖1所示，在隱藏終端中節(jié)點B既在節(jié)點A范圍內，也在節(jié)點C的范圍內，當節(jié)點A向節(jié)點B發(fā)送數(shù)據(jù)時，由于節(jié)點C是隱藏終端，將接收不到節(jié)點A發(fā)送的信息。暴露終端中當節(jié)點B向節(jié)點C發(fā)送信息時，節(jié)點A會受到節(jié)點B產(chǎn)生的信息延遲，但是如果節(jié)點A的接收節(jié)點在節(jié)點C之外，節(jié)點A只要不和節(jié)點B進行信息通訊，就不會造成節(jié)點信息的接收延遲，也不會對節(jié)點C造成沖突。MAC協(xié)議技術在車載自組網(wǎng)通信中的應用進一步實現(xiàn)了車輛之間的信息發(fā)送，滿足了多個節(jié)點車輛之間的信息發(fā)送和接收。但是，受到技術本身的限制其也存在一定的局限性。因此，未來在車載自組網(wǎng)通信MAC技術研發(fā)和應用的過程中必須對其節(jié)點信息公平接入的問題進行完善和改進，從而實現(xiàn)車輛自組網(wǎng)信息公平調度，滿足各個車輛節(jié)點的通信需求。
三、車載自組網(wǎng)通信FleetNet技術與MAC協(xié)議技術聯(lián)合
為進一步實現(xiàn)車載自組網(wǎng)通信在其技術研發(fā)和創(chuàng)新的過程中利用FleetNet技術結合MAC協(xié)議技術是當前我國車載自組通信技術研發(fā)的必然趨勢之一。研究者期望通過該種方式完善MAC協(xié)議技術中節(jié)點信息發(fā)送和接收的缺點。FleetNet技術能夠滿足移動自組網(wǎng)環(huán)境的高動態(tài)和大規(guī)模，從而實現(xiàn)高速移動下的持續(xù)信息傳輸。FleetNet技術項目在與MAC協(xié)議技術結合研發(fā)的過程中主要需要注意的是其自適應、可擴展的路由算法。如何能夠在車輛間和車輛與固定網(wǎng)絡節(jié)點之間實現(xiàn)多跳數(shù)據(jù)的傳輸，降低數(shù)據(jù)傳送到的延緩率是當前我國車載自組網(wǎng)通訊技術研發(fā)的關鍵內容。經(jīng)過多年的努力和實驗，我國自主研發(fā)了FleetNet結合移動技術和代理服務器，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入提供一種可延展、透明的解決技術，滿足了在任意一個終端均具備網(wǎng)關功能的目標。
車載自組網(wǎng)在實際車輛應用的過程中不僅能夠實現(xiàn)車輛與車輛之間的交通事故警告，還能夠實現(xiàn)道路車輛的通信信息查詢和高速路不停車繳費、車輛局部范圍無線調度等功能，并且利用FleetNet技術與MAC協(xié)議技術實現(xiàn)了道路車輛信息的可靠、高效、快速傳輸。
參考文獻：
[1]張瑞鋒.車載自組網(wǎng)通信技術研究綜述[J].汽車工程學報，2014，02（01）:79-85.
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