車聯(lián)網(wǎng)異構性能研究及NS-3仿真評估.pdf

1、近年來，隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)技術已引起了廣泛的關注，通過多種無線通信技術，實現(xiàn)車與車、車與路邊單元、車與基礎設施之間的信息交互，進而保證道路安全、提高交通效率，并為乘客提供更加安全、舒適、高效的車載信息服務。
　　本文首先從車聯(lián)網(wǎng)的應用類型、無線通信技術和車輛節(jié)點多模通信接口三個方面對車聯(lián)網(wǎng)存在的異構特性進行了詳細的分析。對于涉及生命安全的消息，必須保證低延時和高可靠的數(shù)據(jù)傳輸；而對于不涉及生命安全的非緊急消息，可以有一

2、定的延時容忍度，但是對帶寬要求較高。目前，單一的無線通信技術無法同時滿足這些應用需求。大唐和華為等機構正在制定中國的車聯(lián)網(wǎng)專用通信標準LTE-V，它采用半分布式、半集中式方案，車與車通過分布式直通技術通信，車與路邊基礎設施通過廣域/熱點接入技術通信。
　　接著，針對車聯(lián)網(wǎng)應用對通信技術的這些差異化需求，結合現(xiàn)有的無線接入技術，本文提出了一種基于IEEE802.11p和LTE技術的車聯(lián)網(wǎng)異構系統(tǒng)架構,該架構主要包括
　　路邊單

3、元、基站、控制中心和車輛四個組件，車輛擁有IEEE802.11p和LTE兩種通信接口，針對該架構，設計了一種異構網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分發(fā)方法，車輛根據(jù)自身所處地理位置，采用不同的通信方式傳輸消息。IEEE802.11p接口用于車與車之間、車與路邊單元之間傳輸安全消息，LTE接口用于為車輛用戶提供娛樂服務。該異構架構與我國正在制定的車聯(lián)網(wǎng)標準LTE-V思想相吻合。
　　進一步考慮交通流模型及網(wǎng)絡協(xié)議IEEE802.11p和LTE的實現(xiàn)，本文在交

4、通仿真工具VanetMobiSim中編寫XML腳本，配置道路拓撲及車輛移動模型，產(chǎn)生車輛運動軌跡文件；在網(wǎng)絡仿真工具NS-3中編寫C++仿真腳本，將這些移動軌跡作為節(jié)點移動模型，同時設置IEEE802.11p和LTE協(xié)議及相應的信道衰減模型，實現(xiàn)異構網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分發(fā)。
　　最后，將交通仿真工具VanetMobiSim和網(wǎng)絡仿真工具NS-3聯(lián)合仿真，搭建了城市道路場景和高速公路場景下的車聯(lián)網(wǎng)異構架構，評估安全消息的延時、投遞率以及吞吐量