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車載網絡的特點范文第1篇

關鍵詞：計算機網絡；移動服務量；車載網絡；資源調度算法；二分圖

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.05.012

0 引言

車載網絡（Vehicular Ad Hoc Networks，VANETs）是支撐智能交通系統（Intelligent Transportation System，ITS）的關鍵技術，由具有無線通信能力的車輛節(jié)點或路邊基礎設施（Roadside Infrastructure Unit，RIU）構成。與傳統移動自組織網絡不同，車載網絡管理的是公路上高速移動的機動車輛，網絡拓撲隨車輛移動動態(tài)變化，基于車載網絡的交通應用對通信實時性要求較高。資源調度是提高車載網絡數據吞吐量、降低數據傳輸時延的重要技術手段，是車載網絡的重點研究內容。

為改進傳統智能交通系統低效的通信模式，車載網絡以更直接、高效的方式收集、傳播和分發(fā)信息。資源調度是提高車載網絡數據傳輸能力的重要技術手段，車載網絡資源調度的主要挑戰(zhàn)在于如何有效利用車載網絡物理層條件（車輛移動性、車輛無線信道、車輛相對位置）滿足應用層的需求。

Liu等人研究了如何利用RIU作為協作中繼幫助車載網絡車輛傳輸數據。Wu等人提出了一種從路邊基站到行駛車輛的下行調度算法，對車載網絡下行信道資源進行有效管理。Zhang等人提出了同時考慮上行和下行請求的調度算法。2013年Li針對WiMAX網絡和WAVE網絡中資源調度方式不同，提出一種基于反饋的兩級資源調度機制。H.Ilhan等人提出了一種基于放大轉發(fā)的自組織Ad Hoc網絡的車載網絡架構。M.Seyfi等人提出了一種兩跳車載網絡的中繼選擇策略。M.F.Feteiha等人提出了一種基于多天線放大中繼的車載網絡資源調度策略。Zheng等人基于圖論提出了一種車輛與基礎設施之間的鏈路V2I（Vehicle-to-Infrastructure）和車輛與車輛之間的鏈路V2V（Vehicle-to-Vehicle）并存的車載網絡資源調度方法。文獻[18]基于多選擇的聯合鏈路調度與資源優(yōu)化方法。文獻[19]基于LTE-Advanced架構提出了中繼車載網絡的一種傳輸方法。

這些研究從車載網絡信道資源分配管理角度提高了路邊基站的訪問效率。不足之處在于，現有車載網絡資源調度方法大多都基于車輛的瞬時狀態(tài)，沒有考慮車輛的移動性，難以準確刻畫車載網絡鏈路傳輸能力并充分發(fā)揮車載網絡移動下的系統性能。

1 異構車載網絡

如圖1所示，一個典型的異構車載網絡結構包含公路上高速行駛的車輛節(jié)點和RIU，所有的車輛都可通過V2I/V2V兩種鏈路與RIU通信，進而接入Internet。同時，車輛與車輛之間通過V2V鏈路互相通信，共享路面信息。本文研究的異構車載網絡由V2I（采用LTE-Advanced協議）和V2V（采用Dedicated Short RangeCommunication，DSRC協議）兩部分鏈路組成；采用的調度算法是通過調度管理車載網絡傳輸鏈路資源（V2I與V2V），幫助車載網絡范圍內各車輛互相協作，從而提高車載網絡整體數據傳輸性能。

針對車載網絡中網絡節(jié)點是高速移動的機動車輛，本文提出了一種基于移動服務量的異構車載網絡資源調度算法（Moble Services Resource Scheduling algorithm，MSRS）。MSRS算法中，由基站對兩種網絡資源進行統一調度。與現有算法（Achievable Rate-based Resource Scheduling algorithm，ARRS）使用車輛瞬時可達速率調度不同，MSRS算法首先依據車輛的運行軌跡計算調度周期內V2I和V2V鏈路移動服務量；根據V2I移動服務量分配車輛使用直接與基站通信還是通過協作轉發(fā)車輛與基站通信；若車輛為協作通信方式，基站利用圖論中的二分圖最大權重匹配算法為車輛分配協作轉發(fā)車輛，車輛作為二分圖頂點、V2I和V2V鏈路為二分圖邊、V2I和V2V移動服務量為邊的權重。MSRS算法為異構車載網絡數據傳輸提供最大總吞吐量傳輸方案。仿真實驗表明，與現有基于瞬時速率的資源調度算法相比，在不同車輛數量、車速、基站覆蓋范圍條件下MSRS算法都可以提供更高的數據吞吐量，與窮舉資源調度算法相比，MSRS算法復雜度更低。

2 車載網絡鏈路誤差分析

車載網絡中由于車輛快速移動，從而導致網絡拓撲快速變化，節(jié)點間的通信鏈路質量變化也很快。采用基于瞬時可達速率的車載網絡資源調度算法，為了適應網絡的這種快變特點，必須縮短調度周期，不斷計算并更新調度結果。這會帶來調度計算和網絡信令的開銷大幅增長，降低車載網絡有效傳輸能力。

如圖2所示場景，V1遠離RIU行駛，V2、V3與V1相對行駛靠近RIU。在圖2（a）時刻車載網絡進行資源調度，此時若采用傳統的瞬時可達速率作為優(yōu)化目標效用函數，由于V1此時離RIU近、信道條件好，則V3的最大可達速率策略為選擇V1作為協作節(jié)點協助V3與RIU通信。圖2（b）所示為調度周期結束時車輛的所在位置。比較圖2（a）與（b）可以看出，由于V3與V1相對行駛且V1逐漸遠離RIU，V3通過V1協助與RIU的可達速率不斷減少，調度周期內V3獲得的通信速率大大少于預期。可見，圖2（a）調度獲得的最優(yōu)調度方案在實際運行時并不是最優(yōu)方案，調度方案預期性能與實際效果有較大誤差。

造成這種誤差的原因是資源調度方案只考慮車載網絡的瞬時靜態(tài)可達速率狀態(tài)，并以此為依據進行資源調度。而車載網絡是不斷運動變化的網絡，節(jié)點相互位置動態(tài)變化，以靜態(tài)方案規(guī)劃動態(tài)變化的網絡必然造成誤差，難以達到最優(yōu)配置網絡資源的目的。為減少誤差，現有資源調度方案大多通過增加調度頻率、減少調度周期的方法減少網絡在調度周期運行期間與方案規(guī)劃時狀態(tài)的差異。這種方法增加了通信開銷，減少了算法有效持續(xù)時間，越來越不適應車輛密度越來越大、車速越來越快的現代交通網絡。

因此，本文提出基于移動服務量的車載網絡資源調度算法，通過計算調度周期內車輛能獲得的移動服務量代替調度時的瞬時可達速率進行車載網絡資源調度。該算法能反映調度周期內車輛位置變化帶來的車輛可達速率改變，從而更精確的描述車載網絡狀態(tài)變化，減少車載網絡資源調度算法在實際應用中出現的誤差。

3 移動服務量

為設計更精確的資源調度方案，采用移動服務量代替瞬時可達速率，計算車輛在一個調度周期可以獲得的移動服務量，從而更精確的描述車載網絡鏈路狀態(tài)，為更精確的資源調度方案設計打下基礎。定義第k個調度周期可以獲得的移動服務量為：

圖7仿真車輛數目對MSRS算法的影響。20、40、60、80、100、120、140、160、180、200輛車輛隨機分布在道路上，車輛最大時速35m/s，RIU覆蓋半徑500m，每種車輛數目進行200次實驗取均值。從圖7可以看出，十字路口場景下，無論車輛數目如何變化，MSRS算法相比ARRS算法所獲得的資源分配方案更優(yōu)，能使車載網絡達到更大的數據吞吐量。

圖8仿真車速對車載網絡資源調度算法的影響。100輛車隨機分布在道路上，RIU覆蓋半徑500m，車輛最大時速為22-52m/s，每種車速進行200次實驗取均值。圖8可以看出，十字路口場景下，無論最大車速如何變化，MSRS算法相比ARRS算法得出的資源分配方案更優(yōu)，能使車載網絡達到更大的數據吞吐量。隨著最大車速增加，MSRS算法相對ARRS算法的總吞吐量也呈現不斷增長趨勢；在最大車速大于40米/秒后，MSRS算法相對ARRS算法的性能優(yōu)勢更明顯，說明隨著車速增加，車輛在一個調度周期移動的距離增大，ARRS算法描述車輛鏈路性能的誤差也越大，因此MSRS算法相對ARRS算法的性能優(yōu)勢更加明顯，MSRS算法更適合高速移動車載網絡。

圖9仿真RIU覆蓋范圍對車載網絡資源調度算法的影響。100輛車輛隨機分布在道路上，車輛最大時速為35m/s，RIU覆蓋半徑500-1500m，為每種覆蓋半徑進行200次實驗取均值。

圖9表明，隨著RIU覆蓋范圍的不斷增加，MSRS算法和ARRS算法的總吞吐量都在不斷下降。這是因為RIU發(fā)送功率不變，當RIU覆蓋范圍增加時場景面積相應變大，車輛間、車輛與RIU間距離也相應增加，因此路徑損耗變大、接收功率降低、吞吐量隨之下降。但無論RIU覆蓋范圍如何變化，MSRS算法都優(yōu)于ARRS算法，MSRS算法使車載網絡達到更高的數據吞吐量。

車載網絡的特點范文第2篇

【關鍵詞】異構網絡 上下文感知 垂直切換

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.012 中圖分類號：TN929.5 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1010（2016）12-0055-04

引用格式：郭穩(wěn)濤. 基于異構網絡上下文感知垂直切換判決策略的研究[J]. 移動通信， 2016，40（12）： 55-58.

1 引言

隨著汽車的普及，城市道路越來越擁堵。將車輛與道路信息進行聯網形成車聯網，能有效減少城市擁堵，無線通信技術的發(fā)展使得這一設想變?yōu)楝F實。然而車載移動終端處于運動狀態(tài)，不可能長期處于一個獨立的網絡，因此車聯網的發(fā)展趨勢一定是多種網絡并存的異構網絡。為了保證車載移動終端在異構網絡環(huán)境下服務的連續(xù)性，要求移動終端進行網絡接入切換時必須做到無縫切換，所以在研究垂直切換技術時，解決問題的關鍵是切換時的時延，可選擇一種合適的上下文感知垂直切換判決策略應用到切換當中，能夠有效提高垂直切換的性能。

2 基于SCTP協議的垂直切換技術

2.1 SCTP協議

SCTP（Stream Control Transmission Protocol，流控制傳輸協議）是一種點對點、面向傳輸層的協議，它能夠使兩個端點之間的數據傳送更加穩(wěn)定、有序。SCTP在一定程度上是TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）的改進，它保留了TCP較為完善的擁塞控制，同時對TCP的不足之處進行了改進，如改單地址連接為多宿主（Multi-homing）連接等。

SCTP通信前必須建立通信關聯，關聯指的是兩個端點之間的通信關系，任何時候兩個端點之間只有一個關聯，SCTP用傳輸地址唯一識別。但是SCTP的多宿主性允許每個端點有多個IP地址，通過IP關聯，一個關聯有多個實現路徑。

SCTP關聯示意圖如圖1所示：

2.2 mSCTP協議

SCTP協議與DAR擴展一起被稱為mSCTP（移動SCTP），為了滿足SCTP協議移動性的要求，IETF（The Internet Engineering Task Force，國際互聯網工程任務組）專家對協議進行了動態(tài)地址擴展重置，使得SCTP協議滿足點對點的移動性。

在mSCTP協議中，一個點可以同時綁定多個IP，能對IP地址進行動態(tài)刪減或增加，當IP地址發(fā)生改變時，動態(tài)地告知關聯的連接點。關聯路徑可以通過主路徑和備選路徑實現，通信一旦建立，只有一條路徑即主路徑，其余的路徑則都是備選路徑。主路徑的IP為mSCTP協議通信服務，當這個主IP發(fā)生故障時，備選IP地址中信號最好的可作為此時的主IP繼續(xù)完成數據傳送。

從上述過程來看，在傳輸層垂直切換過程中，信號的強弱仍然是傳統的判決策略選擇依據。但是在異構網絡環(huán)境下，來自不同的網絡在物理層采用的技術不一樣，導致信號的強弱也不一樣，以信號的強弱作為垂直切換的依據顯然不能滿足異構網絡的需求，基于上下文感知的垂直切換判決策略能夠解決此類問題。

3 上下文感知切換判決策略

3.1 上下文感知的判決策略

上下文感知是無線網絡通信的核心技術之一，控制系統能夠根據上下文的環(huán)境變化隨時調整自身行為，解放人對控制系統的管理，上下文感知是智能控制的有效實施途徑。

在車聯網環(huán)境下，車載移動終端、用戶的需求喜好和不同網絡的背景信息都是需要綜合考慮的，基于上下文感知的判決策略能夠有效解決上述問題。它包含自適應管理和上下文背景資料庫兩個主要部分。自適應管理負責垂直切換的判決，以上下文背景的變化為依據自適應調整切換執(zhí)行過程；來自不同網絡、不同層級的上下文背景信息則由上下文背景資料庫負責收集和管理，同時上下文背景資料庫對信息進行評估。在此基礎上，終端位置的變化、網絡QoS（Quality of Service，服務質量）都是評估對象，通過評估來判決切換的時間和切換的目標網絡。

基于上下文感知的判決策略流程圖如圖2所示：

首先收集信息，包括車載終端信息、用戶喜好信息和網絡信息等，這些信息都是判決的依據；然后利用AHP（Analytic Hierarchy Process，層次分析法）和SAW（Simple Additive Weight，簡單加權法）對收集的信息進行分析，在上下文背景信息庫中進行查詢，如果有相同的案例則直接進入切換過程，如果沒有則采用層次分析法對當前的網絡權值進行計算，針對用戶的喜好信息，利用簡單加權法分析后選擇最適宜的網絡進行切入；最后對通信連接進行垂直切換判決，同時對連接信息表進行維護，控制網絡信息和移動節(jié)點。

基于上下文感知的執(zhí)行流程圖如圖3所示：

3.2 層次分析法規(guī)范網絡參數權值

層次分析法（AHP）是20世紀70年代由美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂提出，它的特點是把復雜問題的關聯因素進行層次劃分，一般形成措施層、準則層和目標層等層次，然后對每個層次中的要素進行兩兩比較，形成重要性的定量描述，最后通過數學方法計算每層的重要性權值，把各層的結果求和得到總排序。本設計采用層次分析法（AHP）對網絡進行判決，選擇網絡信號強度、網絡延時和網絡帶寬3種關鍵因素參數作為分析依據，具體如下：

（1）建立層次結構模型。根據網絡屬性特點，將系統分為目標層、指標層和方案層。其中，把可選網絡的權重作為目標層；指標層則包括網絡信號強度、網絡延時和網絡帶寬三個內容；把UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統）、WLAN（Wireless Local Area Networks，無線局域網絡）作為方案層。

（2）構造判斷矩陣。把指標層網絡信號強度、網絡延時和網絡帶寬三個網絡參數分別定義為a1、a2、a3，用1至9及其倒數標度的方法構造判斷矩陣，其中網絡參數變量的取值不同反映了車載移動終端對各要素重要性的認識。

（3）計算權值向量做出一致性判斷。根據之前構造的矩陣計算其權值向量，判斷矩陣的完全一致性，如果計算出矩陣不具有完全一致性，則需要重新構造矩陣，直至達到完全一致性，此時計算出來的權值向量就是相應的網絡權重。

（4）得出不同網絡的最終權值。各個可選網絡的權值都可以通過矩陣計算的方法得到，然而不同網絡的收費標準不一樣，服務質量也不盡相同，這些原因都造成了用戶對網絡的選擇有一定的主觀性，所以層次分析法計算出來的權值也不能作為最終的切換依據，必須把用戶的喜好等因素考慮進來，利用簡單加權法對信息進行綜合分析，最終得到每個不同網絡的權值，然后再選擇最優(yōu)網絡進行切入。

3.3 策略實現過程

本方案設計選擇的異構網絡環(huán)境為WLAN和UMTS兩種無線網絡重疊區(qū)域，當車載移動終端從WLAN網絡區(qū)域駛入UMTS網絡區(qū)域時，收集滿足切換條件的各種信息，如網絡信息、用戶喜好等，采用層次分析法和簡單加權法進行分析判決，看所處網絡是否滿足切換條件，一旦滿足切換條件，則車載移動終端自動切換到最優(yōu)目標網絡。基于上下文感知的垂直切換過程具體如下：

（1）關聯通信

車載移動終端作為移動節(jié)點，在WLAN網絡中訪問到接入點信號后分配IP地址，在WLAN網絡中與通信對端建立SCTP關聯，SCTP進行初始化，把分配的IP地址設置成主IP地址并進行通信。

（2）判決切換

車載移動終端在通信的過程中同時收集一些相關信息，然后在上下文信息庫中查找，通過掃描看庫中是否存在相同的判決和切換案例。如果發(fā)現有相同的案例，那么車載移動終端直接按照相同的切換過程進行切換；如果庫中沒有找到相同的案例，那么就要通過層次分析法和簡單加權法進行分析、計算，最終得到綜合權值，車載移動終端再根據權值結果在網絡中選擇最優(yōu)的網絡進行切入。切入后，再從最新的網絡重新獲得IP，通知SCTP協議棧，與現有的SCTP進行關聯綁定，實現通信。

（3）新增IP關聯

當車載移動終端從WLAN進入UMTS后，重新獲得IP地址，把新的IP地址加入到自己的IP地址列表的同時，將參數的地址配置變化信息向通信對端發(fā)送，同時把新的地址信息進行關聯，通信對端接收后向移動終端發(fā)送確認信息進行確認。

（4）重新關聯通信

當車載移動終端繼續(xù)向UMTS網絡覆蓋的區(qū)域移動時，由于先前的WLAN網絡不能再用，需要把IP地址進行變更，從UMTS網絡重新獲得新的IP，將這個IP作為主IP進行通信關聯，IP的更換過程通過移動終端與通信對端的應答實現，當新的IP關聯形成之后，車載移動終端就能夠在新的UMTS網絡環(huán)境中進行新的通信。

（5）刪除舊的IP

隨著車載移動終端的繼續(xù)移動，UMTS網絡信號可能越來越弱甚至不能再用時，移動終端必須在IP地址列表中把在UMTS網絡獲得的IP地址進行刪除，這一過程可以通過與通信對端的應答得以實現。當移動終端成功地從WLAN網絡中接收到第一個數據包時，切換過程完成。當車載移動終端繼續(xù)前進，進入到新的無線網絡覆蓋區(qū)域時，重復執(zhí)行上述相同的切換過程。

4 結束語

本文通過對目前mSCTP協議進行修改，引入上下文感知的垂直切換技術，對車載移動終端、用戶的喜好、通信網絡等因素綜合考慮，采取層次分析法和簡單加權法優(yōu)化判決策略，將垂直切換中的目標發(fā)現、判決決策和切換執(zhí)行三個關鍵過程有效融合，對垂直切換的時延和吞吐量等問題進行了有效地改善，提高了異構網絡中的垂直切換性能。

參考文獻：

[1] 馬彬，謝顯中，廖曉峰. 車輛異構網絡中預測垂直切換算法[J]. 電子與信息學報， 2015（4）： 874-880.

[2] 孟超，朱耀麟，丁淑雯. 模糊控制系統的垂直切換判決算法分析[J]. 重慶大學學報： 自然科學版， 2015（3）： 130-135.

[3] 潘d，張磊，劉勝美. 基于未來負載預測的無線異構網絡自適應負載均衡算法[J]. 系統工程與電子技術， 2015（6）： 1384-1390.

[4] 銀奕淇，張微，范雙南. 異構融合機制下物聯網聯合垂直切換判決算法研究[J]. 福建電腦， 2013（6）： 7-9.

[5] 陶洋，譚鵬，喬會學，等. 一種基于業(yè)務切換的垂直切換判決算法[J]. 廣東通信技術， 2013（10）： 35-41.

[6] 趙倩麗，曾興斌，何加銘. 異構無線網絡的自適應垂直切換判決算法[J]. 無線電通信技術， 2012（6）： 8-11.

[7] 李橋龍. 基于上下文傳輸的安全快速垂直切換優(yōu)化[J]. 信息工程大學學報， 2012（4）： 443-447.

[8] 徐名海，王宇. 跨層協作的兩級垂直切換判決[J]. 計算機應用研究， 2012（7）： 2579-2583.

[9] 鄭玉甫，高平，蔣占軍，等. 基于灰色系統理論的垂直切換預測模型研究[J]. 蘭州交通大學學報， 2012（6）： 71-73.

[10] 姚紅艷，周文安，李彪，等. 一種基于上下文感知的垂直切換決策機制[J]. 重慶郵電大學學報： 自然科學版， 2011（2）： 145-149.

車載網絡的特點范文第3篇

1．1組網建設目標針對應急通信領域的應用特點，短波電臺網應滿足多點交互通信功能，對上可以及時匯報災情以及日常運營情況，對下及時指揮下級單位，平級單位可以聯合作業(yè)。最終形成一套完整的通信指揮網絡，滿足處置突發(fā)事件時可以上傳下達，平時可以進行相關情況通報。下面以省級應急通信為例，介紹省級應急通信領域的網絡構成。

1．2網絡拓撲結構所謂網絡拓撲設計是指依據所給定的信息流特性———通信業(yè)務量和終端節(jié)點的位置，確定中間節(jié)點的位置和網絡節(jié)點之間連接的方式。最佳的網絡拓撲設計是網絡經濟性的可靠保證，同時網絡拓撲設計也將影響到網絡的可靠性、鏈路的容量及分配、流量控制及網絡延時等主要指標。針對應急通信領域垂直管理的工作特點，適合采用樹形網絡拓撲結構。在這種拓撲結構中，每個結點與其子結點有連接，并根據實際需要確定是否與同級其他子結點進行有限連接，在指揮調度過程中，通常每個機構聽命于一個上級部門，涉及到同級子節(jié)點聯合行動時，一般都由共同的上級單位負責協調，所以同級子節(jié)點直接通信的情況并不是很多，但是為了提高整個通信網絡的抗毀能力，可以考慮將幾個重點子節(jié)點進行同級有限連接。樹形結構是天然的分級結構，與其他拓撲網絡相比通信線路總長度短，成本較低，節(jié)點擴充靈活，尋徑方便，便于管理。省級應急通信領域短波通信網由省級應急通信部門、市級應急通信部門和縣級應急通信部門3層網絡構成。整個短波通信網能夠實現對全省地域的全部覆蓋，必要時還能夠與其他職能部門，以及周邊省份的救援單位跨區(qū)聯絡，實現應急救援指揮無線通信逐級或越級的實時指揮調度。縣區(qū)臺、市臺和省臺之間在結構層次上形成短波樹形拓撲結構通信網絡。根據業(yè)務處理的需要，在同層次上還可組成網形拓撲結構，這樣每個結構節(jié)點之間有多條路徑可供選擇，具有較高的可靠性，其網絡拓撲結構示意圖如圖1所示。

2設備選型情況分析

針對短波通信系統網絡的層次構成，在設備選型上，從實際需要出發(fā)，以設備功能先進性、穩(wěn)定性為重，同時權衡設備的性價比，在滿足系統功能需求的基礎上，達到系統功能先進，運行穩(wěn)定、易于操作、升級維護方便、兼容性好，性價比高。

2．1電臺種類選型短波電臺按用途和使用條件，分為固定式、車載式和便攜式電臺。固定式電臺主要用于戰(zhàn)略通信，通常組成發(fā)信集和收信集，其功率為數百瓦至數千瓦，甚至到數十千瓦，一般使用性能較好的大型天線;車載式電臺用于組成指揮所通信樞紐或作移動通信使用，其功率為數十瓦至數千瓦，一般使用鞭形天線和雙極天線;便攜式電臺主要用于保障戰(zhàn)術分隊的通信聯絡，具有體積小和重量輕等特點，一般采用鞭形天線，利用地波進行近距離通信，功率通常為數瓦至數十瓦。針對應急通信領域不同級別的特點和功能，建議采用如下方式配備短波電臺設備:省級應急通信部門建議由125W或者400W固定基地站臺、125W動中通車載臺以及背負電臺組成;在市級應急通信部門配備125W固定基地站臺和背負臺，實現全市范圍的遠距離報、話通信能力;在縣應急通信部門配備背負臺，能夠實現對全縣的覆蓋，必要時可以裝到通信車或者指揮車上進行通信。

2．2天線種類選型固定臺建議采用全向三線基地寬帶天線，可實現1500～2000km半徑內的語音、報文傳輸，對全省的地級市和縣實現無縫隙覆蓋。全向三線基地寬帶天線采用寬帶匹配網絡和加載技術，天線具有工作頻帶寬、電壓駐波比小、輻射效率高、免天調等技術特點。全向三線基地寬帶天線采用三線偶極結構，具有性能穩(wěn)定、抗風能力強、不易損壞等特點。全向三線基地寬帶天線根據不同的應用場景可以采用平拉方式架設或者倒V方式架設，平拉方式架設適用于固定臺的遠距離通信，倒V方式架設適用于固定臺的中、近距離全向通信。固定臺除了全向三線基地寬帶天線外，也可使用高增益，低仰角對數周期天線(LP)，但天線價格昂貴。通信距離較長，在實踐中100W短波自適應電臺配這種天線，可基本實現北京至昆明，烏魯木齊甚至拉薩全天候通信。如果通信質量要求不是太高，也可使用價格相對便宜的天線如八木天線，長線天線，但長線天線需用天調。距離在600km以內時采用水平雙極天線可取得較好效果，但水平雙極天線占地較大，中心站電臺較多不適合布天線陣。車載式和背負式短波電臺根據電臺的不同功能配備不同的電臺天線，通常配置為車載鞭天線和便攜天線桿等。

2．3其他考慮因素車載式和背負式短波電臺建議選用具有雙天線插口、能夠實現一機多用(可用于基地、車載、背負等多種方式)的數字化背負電臺，便于系統改造升級和節(jié)約以后的建設經費。在日常情況下配備雙極或三線天線作為基地電臺使用，與上級單位保持暢通;在緊急情況下可去掉基地天線接頭，移至應急車或者通信車上配合車載天線作為車載電臺趕赴現場并在行進中與上級單位保持暢通;當車載鞭狀天線處于短波近距離通信盲區(qū)無法與指揮中心通信時，可利用電臺的雙天線插口臨時架設簡易固定天線實現無盲區(qū)通信;當道路中斷，車輛無法繼續(xù)前進，取下車載電臺轉作背負電臺徒步到達救災現場，即可在徒步行進中與上級單位保持暢通，也可在到達現場后臨時架設簡易天線作為現場通信中心(作為現場指揮部的現場通信保障手段)與上級單位保持暢通，將前端實時情況傳回指揮中心，指揮中心給予相應的指揮調度，最大限度地保證人民生命財產安全。

3多網系融合設備的配備

為了解決短波通信網與其他通信的融合問題，同時提高整個短波通信網絡的可靠性，必要時可以配備多網系融合設備，通過該設備可以將短波無線通信和有線通信、衛(wèi)星通信及超短波通信等通信手段進行融合，通過其他制式的承載網絡，實現對短波系統的延伸和擴展，從而可以大幅度提高通信效率。多網系融合系統通信示意圖如圖2所示。圖2多網系融合系統通信示意圖

4網絡遙控設備的配備

圖3遠端架設電臺示意圖由于短波電臺發(fā)射時有較強的輻射，嚴重時會對周圍的人員和設備形成傷害，為了避免該情況的發(fā)生，必要時可配備網絡遙控設備，如圖3所示。通過該設備可以實現將短波電臺及天線架設在遠離指揮中心的地方，網絡遙控轉換設備與短波電臺相連，同時通過通信傳輸光纜將控制信號和音頻信號傳輸到指揮中心，操作人員可以在指揮中心對短波電臺進行遙控操作，從而可以增加人員的安全性。

5短波通信網人員配備

針對目前應急通信部門工作人員的現狀，需要配備短波通信網系統日常維護和操作人員，短波通信由于需要較高的操作和維護經驗，只有專門從事該領域的工程師，才能夠對系統較了解，鑒于這種情況，需要對整個通信網進行定期的維護和定期演習，使得操作人員對系統更加熟悉，經過長期的經驗積累，才能夠掌握短波通信領域的相關知識。

6結束語

車載網絡的特點范文第4篇

關鍵詞：物聯網；M2M技術；發(fā)展現狀；應用實踐

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）08-0269-02

近年來，物聯網受到社會各界的廣泛關注，在世界經濟發(fā)展的作用也日益凸顯，發(fā)展物聯網技術對促進社會經濟進步具有一定現實意義。而M2M系統作為物聯網的基礎技術之一，對物聯網不斷完善能促進人類實現生活智能化目的。

1物聯網的特征及M2M與物聯網的特征

物聯網的主要特征在三個層面得以體現：一是全面感知層面，主要是指將物體信息進行合理采集，如醫(yī)院在對心臟病人進行遠程監(jiān)控的過程中，需要通過傳感器、RFID、電子標簽等技術來獲取病人的各項生命指數信息，從而及時發(fā)現問題并予以解決；二是網絡層面，在完成物體信息的采集后，應將信息安可靠的傳遞到目的地，這就需要各種網絡、移動網絡及IP網等對進行技術支持；三是應用層面，即對通信物體進行智能控制。在此過程中，需要對大量數據及信息予以分析處理，并從中提取可以滿足各種新業(yè)務的有效信息。而M2M作為物聯網的核心技術，就其功能與潛在用途而言，引起了整個物聯網的產生，并成為目前物聯網的主要發(fā)展形勢。

2 M2M技術概況

1）M2M功能構架

M2M系統作為物聯網的核心系統，主要體現三方面的相互通信，即人與人之間（McmtoMan）、機器之間和人與機器之間（MantoMachine，MachinetoMan）的通信，M2M系統還可將這些不同類型的通信技術進行有機結合。其中最能體現物聯網特點的是機器之間的通信，而機器之間的通信更多的是IT機器設備通過無線移動通信進行與各種IT系統的通信。

M2M系統的結構框架圖如圖1所示。

如M2M系統結構框架圖所示，M2M平臺是將終端平臺與無線設備、家庭智能化設備及其他M2M應用設備相連接，并使所有設備都具備網絡通信能力，真正實現物聯網通信體系在各行業(yè)的廣泛應用。

2）M2M通信特點

M2M通信主要是以Internet作為核心網絡，將不同形式的IP通過網絡連接的方式實現IP終端互聯的網絡結構，是目前物聯網中最具高效性的組合網絡方式。M2M系統依據功能域的不同被劃分為設備域、應用域和網絡域，由于M2M系統具有如此明確的功能域區(qū)分，其通信特點主要展現在幾種域之間的臨界范圍。具體而言，M2M系統通過各種智能終端將不同域的數據進行交互轉換、資源共享、應用優(yōu)化等，完成大數據與移動化的有效結合，從而充分發(fā)揮M2M系統的核心功能。

3M2M的發(fā)展現狀

M2M是物聯網目前最常見的應用形式，隨著全球物聯網的不斷發(fā)展，M2M系統在國外已被廣泛應用在各個領域。由于M2M的移動通信網絡能有效實現遠程的無線接人，且終端通信系統無需人工進行布線，同時還能為通信網絡提供移動性的支持，這不僅能更好的節(jié)約成本資源，還能滿足不同環(huán)境的通信需求。因此，M2M技術得到了與移動通信企業(yè)的廣泛重視。但在我國，雖然M2M技術應用的起步較早，但仍處于發(fā)展階段。在這種情況下，我國各行業(yè)積極參與到對M2M系統的技術研究中，目的是要不斷開發(fā)M2M技術的應用市場，以促進物聯網在我國的快速發(fā)展。

4M2M通信網絡的優(yōu)化

物聯網的設備的布置方式大多為先放置部署后進行網絡連接，但在物聯網的相關節(jié)點缺乏人員管理，這就導致物聯網設備難以實現遠程簽約信息和業(yè)務信息配置，且物聯網設備會輕易被攻擊者接觸到，這些情況對物聯網的安全在一定程度上產生了威脅，使物聯網存在不穩(wěn)定性。尤其在M2M設備使用移動網絡時，會出現相關的覆蓋問題，如處于劣勢位置的移動網絡超過位置較好的覆蓋程度，或在較差的覆蓋點，靜止的M2M設備可能停止發(fā)送數據。因此，M2M通信必須進行相關優(yōu)化。其優(yōu)化方向可以分為五個類別：一是降低相關網絡運營商的成本；二是為相關運營商提供M2M獨有的增值服務；三是為與M2M運營程序相關的初始網絡系統予以技術支持；四是降低M2M的高負荷，確保網絡的連續(xù)性；五是在眾多M2M設備連接個過程中提供明顯的標識符與地址。

5M2M在物聯網中的應用實踐

M2M在現代社會的不同領域具有不同的應用價值，主要表現在智能抄表、智能交通、安防監(jiān)控、車載及自動售販機等方面。

1）智能抄表：M2M技術在智能抄表方面的應用是指電力局利用相關運營商提供的無線網絡，在完成對居民小區(qū)的電表數據采集工作后，將這些電表數據通過無線網絡傳輸到電力局的配電數據中心。此系統模式將電力局的配電中心與居民小區(qū)的電表數據采集點予以有效組合，實現二者之間的在線連接，不僅減輕電力局的實際工作量，也為居民提供了更加方便的現代化服務。

2）智能交通：M2M系統通過對GPS衛(wèi)星定位系統、無線網絡和車載終端等進行連接，通過視頻或圖形設備獲取車輛相關的位置信息或速度信息，人們可以通過移動設備了解車輛實時狀態(tài)，制定出行計劃，同時對于運行車輛而言，也能獲取準確路況信息，提前做好路線規(guī)劃用。

3）安防監(jiān)控：M2M系統在安防監(jiān)控中的應用主要體現在信息采集和處理上。通常情況下，在圖片或視頻采集終端完成信息采集工作后，相關網絡系統將信息傳送至用戶終端，這樣用戶就將以瀏覽網頁的方式對信息進行遠程關注。安防O控系統不僅能滿足人們日常生活需求，也能為公安機關打擊犯罪行為提供有力證據，保障社會秩序的安定和諧。

4）車載

車載系統是由移動車載終端、無線網絡、管理系統、GPS衛(wèi)星定位系統及用戶終端等共同組成。車載GPS導航終端可以通過GPS模塊對相應導航信息予以接收，同時還能對地圖進行實時更新。而車載重點系統則課運用車輛信息采集設備對車輛基本信息進行采集并將信息傳送至管理系統。這種無線模塊的應用，可以實現車輛防盜系統與用戶終端之間的信息連接。

5）自動售販機

隨著自動售販機在機場、游樂場及地鐵等公共場所的廣泛應用，實現了貨物的自動售出，極大程度上方便了消費者的日常生活需要。同時還能完成收集數據、發(fā)送貨物、監(jiān)控售貨終端等一系列管理工作。

車載網絡的特點范文第5篇

關鍵詞：Ad hoc網絡發(fā)展方向；傳感器網絡；車載網絡；偏遠山區(qū)

中圖分類號：TP393.01文獻標識碼：A文章編號：16727800（2011）012010802

作者簡介：柯葉青（1989-），女，湖北黃梅人，中國科學院軟件研究所碩士研究生，研究方向為計算機軟件與理論。

0引言

隨著Ad hoc網絡技術的不斷成熟，它不依賴于預設的通信設施，自組織、無中心、動態(tài)拓撲、通過中間節(jié)點多跳轉發(fā)等優(yōu)點受到人們廣泛的關注。預計，它必定會在各個領域具有非常廣闊的應用前景。

1與傳感器網絡融合

無線傳感器網絡是Ad hoc網絡一種典型的應用，近年來，受到了世界各國的高度關注，逐步成為了21世紀的信息產業(yè)支柱之一。無線傳感器網絡是由一組傳感器節(jié)點，通過Ad hoc方式構成的具有感知、采集、處理網絡覆蓋地區(qū)的對象信息，并將其發(fā)送給觀察者的網絡。它的特有優(yōu)點是，每個節(jié)點可以充當路由器，甚至在移動中也可以自行組網，具有較高的靈活性。同時，它不需要固定的基礎設施。這與傳統的傳感器網絡相比，具有耗資小，安裝方便，更新費用低等優(yōu)勢，具有很好的應用前景。

1.1Ad hoc網絡在智能建筑上的應用

1.1.1智能建筑的安防

安全性是現代智能建筑首先要考慮的問題。所謂現代智能建筑的安全性，不僅要確保建筑的外在環(huán)境的正常，更要注重防止室內信息的泄露和盜取。而Ad hoc無線傳感器網絡正好可以滿足現代智能建筑的這一安防要求。特別是在一些易于發(fā)生火災的安防重點地段，放置一些傳感器節(jié)點，監(jiān)控這些位置的溫度。當溫度過高時，將及時發(fā)送一個報警信號給易移動的接收發(fā)送器（sink node，可以是用戶的移動手機，建筑管理者的監(jiān)控終端等等），從而避免火災的發(fā)生。而且，這種監(jiān)控絕不僅僅適應于現代智能建筑對溫度控制上的要求，還可對室內有害氣體的濃度，室內的濕度，特殊地方的水位等信息定期采集，當超過警戒值時，及時發(fā)送報警信息給sink節(jié)點，再由該節(jié)點控制室內其他一些節(jié)點，從而迅速采取排氣通風等應急措施，以達到確保室內環(huán)境安全的目的。

除此之外，利用Ad hoc無線傳感器網絡，還可以在一些門窗等特殊的地方，放置一些能夠感知紅外線的傳感器節(jié)點。當有人擅自闖入時，能夠及時將信息傳送給易移動的接收發(fā)送器。這些傳感器節(jié)點不需固定的基礎設施，而且能夠在移動的過程中正常通信，使其具有易于安裝和日后易于更新的優(yōu)點。同時它能隨著sink節(jié)點的移動，自主組網，通過自身節(jié)點的路由功能，將信息及時的發(fā)送給sink節(jié)點。

1.1.2智能建筑的節(jié)能

Ad hoc無線傳感器網絡對于現代智能建筑的節(jié)能也能發(fā)揮巨大作用。在現代智能建筑系統中，空調系統，照明系統等的能耗，占有較大的比重。這就要求我們合理利用Ad hoc無線傳感器網絡，提高其能源利用效率，節(jié)省人力、時間、費用、能量，以及設備系統在建筑物的使用效率。在空調系統的設計上，可以采用放置一些溫度，濕度等傳感器節(jié)點，從而對室內的環(huán)境進行監(jiān)控。當室內溫度等條件達到指定的范圍值時，空調自動進行關閉。此外，在室內的一些地方放置感知紅外線的傳感器節(jié)點，當室內沒有人的時候，能自動的關閉空調，減少不必要的能耗。在照明系統的設計上，可以對室內的照明度進行測量，并且根據上下班等不同時段對照明度的不同要求，，自動打開或關閉一些照明設施，以達到節(jié)能的目的。

1.2Ad hoc網絡在環(huán)境監(jiān)測中的應用

我們都知道，在災后救援的工作中，原有的通信設施已遭到嚴重甚至完全的破壞。在這種特殊情況下，為了方便救援人員及時了解情況、準確掌握必要的信息，Ad hoc無線傳感器網絡就能發(fā)揮其獨特的作用。在沒有Ad hoc無線傳感器網絡的運用以前，救援人員由于不了解狀況，貿然進入災區(qū)，從而產生很多危險的甚至是致命的情況。這時，如采用向災區(qū)拋灑傳感器節(jié)點的方法，就能及時采集到災區(qū)的各類信息，從而對求援工作帶來極大的方便，使求援人員的安全有了更好的保障。同時，由于ad hoc網絡具有組網快的特點，節(jié)點將收集到信息非常及時的發(fā)送給sink node，為救援爭取了寶貴的時間。更重要的是，救援中心得到數據，綜合判斷得出最佳的救援方案實施救援。

此救災外，ad hoc網絡在環(huán)境監(jiān)測中的應用也十分廣泛。特別是一些較為特殊的野外考察，以及空間探索、災害預測等科學研究，ad hoc網絡的應用前景十分廣闊。在這些特殊活動中，由于人員不方便到達現場，無線傳感器網絡就是最佳的選擇。另外，在物流運輸方面，貨物可能因為一些特殊的原因丟失或是被損壞，給商家造成巨大的損失。如果將無線傳感器網絡應用在這個領域，對每件貨品安裝一個傳感器，監(jiān)控他們的狀態(tài)，貨物的位置就能非常準確地被偵知，從而有效地避免商家的損失。總而言之，ad hoc無線傳感器網絡在環(huán)境的監(jiān)測應用的潛力是非常巨大的，它還可以運用于工業(yè)生產，食品加工，以及對病人的病情進行監(jiān)測等等眾多領域。

2Ad hoc網絡在車載網絡領域的應用

車載網絡領域是ad hoc網絡的另一個重要發(fā)展方向。隨著交通業(yè)的飛速發(fā)展，道路上的車輛數量激增，交通安全形勢日趨嚴峻。為了改善這一狀況，實現智能交通，車載網絡應運而生。由ad hoc網絡組建的車載網絡，是一種自組織的，結構開放的車輛間通信的網絡，也是一種較為特殊的ad hoc網絡，可以適用于動態(tài)變化的網絡拓撲結構，實現車與車之間的通信以及車與路邊的一些基礎設施的通信。

當前，國內的車載網絡才處于剛剛起步的階段，傳統的智能交通系統嚴重依賴于預先部署的基礎設施。例如，在收集和車的流量信息時，先通過路面?zhèn)鞲衅鲗嚵鞯乃俣取⒚芏冗M行檢測，然后上傳到城市交通中心。經過數據處理之后，將得到的流量報告通過蜂窩網絡傳遞到用戶的手機。然而，這種傳播方式，由于經過多個傳節(jié)點，造成的重復傳播和時間浪費，顯然是一種昂貴和低效的方式。實際上，在通常情況下，信息源和信息消費者的實際距離只有幾百米甚至幾米遠，沒有必要讓信息跋山涉水來回傳播。如果我們采用ad hoc式車載網絡，就能實現一次性、短距離的通信，這顯然是更高效、代價更小的通信方式。由此可見，ad hoc式車載網絡的發(fā)展前景是非常好的。

具體說來，ad hoc式車載網絡的應用主要是分為3大類：一是提高交通系統的安全性；二是提供輔助駕駛的功能，使駕駛更加輕松、便捷；三是改善車內環(huán)境，滿足用戶的娛樂需求。

2.1安全應用

我國每年交通事故死亡人數大約有10萬人，占各類死亡人數的70%多。利用車載網絡提高交通系統的安全性，可以有效控制交通事故的發(fā)生。相鄰的車輛在行駛中，互相通信，定期的獲得對方的速度、距離、加速度等信息，異常的情況下采取相應的措施。比如，如果發(fā)現距離小于一定的界限值，發(fā)生交通事故的可能性就比較大。此時，采取減速或是制動等措施，就能有效避免事故的發(fā)生。另外，對于前面已發(fā)生交通事故的車輛，以及擁塞路段，或前方路段的障礙物，或危險路段等重要信息，都可以由已知的車輛向未知的車輛進行傳播，然后通過節(jié)點的逐一轉發(fā)通知整個網絡的第一輛車。當然，針對一些酒后駕車的情況，可以在車中裝上酒精濃度感應器。如果超標，車輛就不能行駛。

2.2輔助系統

駕駛的舒適度的不斷提高，是每個駕駛員的向往，也是第一個汽車生產廠家追求的目標。當駕駛員在遇到紅燈時，車輛收到相關信息，會自動停車。當下雨時，車輛也能感知到，自動開啟雨刷。車輛到了十字路口，能告知駕駛員每條路的相應信息。還可以提供一些附近的酒店，超市等信息，方便駕駛員查找。等等這些服務都能使駕駛員駕駛得更加便捷，舒適。

2.3娛樂應用

還可以將車輛與Internet連接，為車內除駕駛員外的其他用戶提供娛樂服務。比如，網上看電影、聽歌、游戲等等。車與車之間還可互相通信，進行視屏聊天、游戲，從而打發(fā)無聊時間，消除長途旅行的勞累。

3偏遠山區(qū)

在一些偏遠的山區(qū)，由于沒有固定的通信基礎設施，人們很難與外界進行通信。而Ad hoc網絡特有的無需架設網絡設施，可快速展開，抗摧毀性強的特點，正好可以在這些地區(qū)組網。在這些地區(qū)，它有這樣的一些應用前景：

（1）野外考察。一些偏遠地區(qū)往往擁有豐富的地貌，著名的河流，特殊的高原湖泊和一些深峽谷等等地理資源。這使得在這些地方考察的需求量非常大。在進行考察時，很難有預設的通信設施支持。Ad hoc網絡獨立的自組織能力便是這些地方的最佳選擇。考察人員可以用自己隨身攜帶的設備，進行必須的組網通信。

（2）生態(tài)保護。偏遠山區(qū)的生態(tài)環(huán)境往往非常好，我們可以用前面提到的Ad hoc網絡的一大應用領域――傳感器網絡對它的生態(tài)環(huán)境進行檢測，把采集到的數據傳輸到研究中心，供專家們分析研究，制定保護措施。

4結束語

Ad hoc網絡不依賴于任何固定的通信基礎設施，將終端和通信基礎設施合而為一，就可以自動組網，這一點是傳統無線網絡所不可比的。以上的幾個發(fā)展方向，只是本文舉其要者，但筆者深信，隨著Ad hoc網絡相關技術的日趨成熟，這種網絡必將具有非常廣闊的應用前景。參考文獻：

[1]AKYILDIZ L F，SU W L，SANKARASUBRAMANIAM Y，CAYIRCI E.A survey on sensor networks[J].IEEE Communications Magazine,2002(8).

[2]TILAK S,ABUGHAZALEH N B,HEINZALMAN W.A taxonomy of wireless microsensor network models[J].Mobile Computing and Communications Review,2002(2).

[3]李立宏，向繼東.傳感器網絡于自組織網絡應用潛力分析[J].中興通訊技術,2005(8).