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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)

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201812/396101.htm

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)提供商通常可以通過服務(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(rèn)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(fù)載共享功能,有效的促進(jìn)多個鏈路層的互通。異構(gòu)鏈路層主要目標(biāo)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?fù)涞暮突谛袨榈囊苿有灶A(yù)測算法預(yù)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(jìn)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(hù)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(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇焖僮兓沟脽o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(dāng)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

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