车载自组网通信技术研究

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摘要：针对通信技术的创新和完善一直是研究工作者为提高车载自组网通信质量和通信安全而进行研究的关键内容，具有重要的研究价值和意义。本文中从技术视角入手，研究车载自组网通信技术的进展，以期通过这种方式提升车载自组网通信的性能，以便更好的服务于道路车辆的运行、沟通、调度和管理。

关键词：通信技术；车载自组网；MAC协议

车载自组网是车辆道路运行中的一种新型移动无线自组织网络，在车辆中应用能够实现车辆与车辆之间的通信，车辆与路边设施之间的通信，具有较高的应用前景和研究价值。车载自组网是具有移动自组网路和传感网络的网络系统，其在道路交通运输领域的应用范围较广，具有自治性、无固定性、多跳性、网络拓扑动态变化、扩展性等特征。近几年随着我国科学技术的逐渐发展，在车载自组网通信的研究上也突飞猛进，获得了显著成果。因此，基于技术视角下对车载自组网通信的研究具有重要的研究价值和意义。

一、车载自组网通信动态频谱分配技术研究

车载自组网通信系统的发展与移动自组网技术的成熟发展密不可分。当前我国车载自组网通信中包含单接口多信道无线网络和多接口多信道无线网络，两种网络技术实现了通讯信息的传递。单接口多信道无线网络与多接口多信道无线网络主要是按照无线接口数据进行区分，其中单接口多信道无线网络设计需求是满足复杂信道同步的问题，及时的进行信息数据的发送、输出和接收，满足车辆双方信道上应用通信效果，实现特定信道、规定时间的信息传送技术。多接口多信道无线网络主要是处理大规模车辆信息传递。因此，在其车载自组网通信通道中需要多个无线接口并且相互不具备干扰作用的执行信息的发送和接收，降低信息传输的延时性，提高车载自组网通信信息传送的性能。多接口多信道车载自组网在目前技术研究中虽然以经趋于成熟，但是仍然存在一些漏洞，其中包括逻辑拓扑控制、动态频谱分配等内容。因此，未来技术人员在车载自组网通信技术研究的过程中可以从三个方面对其进行研发和完善。第一，研究动态频谱分配在车载自组网通讯中的环境问题；第二，分析动态频谱分配的多接口多信道车载自组网通讯的应用范围；第三，研究网络逻辑拓扑控制和车载自组网通信技术路由的关系。

二、车载自组网通信MAC协议技术研究

当前我国车载自组网通信技术在其研发的过程中主要应用的网络结构分为平面结构和分群结构。二者在其本质上并没有差别，但是平面结构自组网更为简单，分群结构自组网更为复杂，二者在路由维护和开销上存在加大的消耗差异。根据车载自组网通信系统的协议机构对其进行设计，实现系统物理信道，以完善车辆与车辆之间的信息发送和接收。在该物理平台的技术研究上，其研究的重点内容是信道的模型构建，只有具全面、完善的信道模型，才能够保障MAC接入机制的稳定，实现信息输出的灵敏度。MAC协议技术的研究重点是其多跳自组网，我国目前对MAC技术的研究中也是从多跳引发的终端问题进行完善和修正。此外，车载自组网通信MAC协议技术中能够利用各个节点之间的平行性实现信道资源的公平性、网络服务中的质量型。因此，基于车载自组网通信技术MAC技术的研究具有重要的研究价值和研究意义。MAC协议中存在隐藏终端和暴露终端两个终端系统，如图1所示，在隐藏终端中节点B既在节点A范围内，也在节点C的范围内，当节点A向节点B发送数据时，由于节点C是隐藏终端，将接收不到节点A发送的信息。暴露终端中当节点B向节点C发送信息时，节点A会受到节点B产生的信息延迟，但是如果节点A的接收节点在节点C之外，节点A只要不和节点B进行信息通讯，就不会造成节点信息的接收延迟，也不会对节点C造成冲突。MAC协议技术在车载自组网通信中的应用进一步实现了车辆之间的信息发送，满足了多个节点车辆之间的信息发送和接收。但是，受到技术本身的限制其也存在一定的局限性。因此，未来在车载自组网通信MAC技术研发和应用的过程中必须对其节点信息公平接入的问题进行完善和改进，从而实现车辆自组网信息公平调度，满足各个车辆节点的通信需求。

三、车载自组网通信FleetNet技术与MAC协议技术联合

为进一步实现车载自组网通信在其技术研发和创新的过程中利用FleetNet技术结合MAC协议技术是当前我国车载自组通信技术研发的必然趋势之一。研究者期望通过该种方式完善MAC协议技术中节点信息发送和接收的缺点。FleetNet技术能够满足移动自组网环境的高动态和大规模，从而实现高速移动下的持续信息传输。FleetNet技术项目在与MAC协议技术结合研发的过程中主要需要注意的是其自适应、可扩展的路由算法。如何能够在车辆间和车辆与固定网络节点之间实现多跳数据的传输，降低数据传送到的延缓率是当前我国车载自组网通讯技术研发的关键内容。经过多年的努力和实验，我国自主研发了FleetNet结合移动技术和服务器，实现互联网接入提供一种可延展、透明的解决技术，满足了在任意一个终端均具备网关功能的目标。

车载自组网在实际车辆应用的过程中不仅能够实现车辆与车辆之间的交通事故警告，还能够实现道路车辆的通信信息查询和高速路不停车缴费、车辆局部范围无线调度等功能，并且利用FleetNet技术与MAC协议技术实现了道路车辆信息的可靠、高效、快速传输。

作者:李晓君 单位:中北大学朔州校区

参考文献：

[1]张瑞锋.车载自组网通信技术研究综述[J].汽车工程学报，2014，02（01）:79-85.