异构车载网络的挑战和解决方案

2异构车载网络

异构车载网络架构由无线电接入网络(RAN)，核心网络(CN)和服务中心(SC)构成。服务提供商通常可以通过服务中心向驾驶员提供各种服务，核心网络主要用于聚合，认证，切换等。

异构车载网络最大挑战就是支持不同网络的动态和实时组合，并允许运营商高效、方便、快捷的利用无线网络资源，因此在异构网络中增加了异构链路层(HLL)，它工作在无线网络的MAC层的上层，实现统一管理，为更高层提供统一接口，并支持底层无线网络的接入。在异构链路层中定义了无线网络资源的联合管理和不同网络之间的负载共享功能，有效的促进多个链路层的互通。异构链路层主要目标是实现网络资源的全局管理，并协调各种无线网络来满足服务质量(QoS)的要求。异构车载网络架构如图1所示。

DSRC和LTE各有其优缺点，在异构车载网络下，他们可以借助HLL功能来选择最优的通信技术，下面从两个例子来说明。

1、 城市交叉口情景，图2描述了城市交叉路口的安全驾驶案例，在这种情况下，DSRC用于车辆之间的通信，即V2V通信，而LTE用于提供车辆和eNB之间的连接，即V2I通讯。在这样的城市交叉路口，必须考虑以下情况安全驾驶：

车辆和eNB之间的协作：行人和障碍物被车辆检测并报告给基站(eNB)，eNB通过一些基于道路拓扑的和基于行为的移动性预测算法预测他们的移动性，将现有的交通路况广播到可能经过的车辆。

车辆之间的协作：前方车辆能够通知后面的车辆急停，从而避免了后端问题。此外，涉及车祸的车辆可以广播该事件，以防止进一步的碰撞。

交通灯管理：可以智能地调整交通信号的持续时间，以通过高优先级的车辆，例如消防车和救护车。

2、 高速公路场景：在高速公路场景中如图3所示，车辆有随机行驶和同步行驶两种方式，彼此切换。

随机行驶：在车辆随机行驶时，异构车载网络上的车辆数量很少，并且车辆之间的相互作用也少，车高速行驶导致网络拓扑快速变化，使得无线网络链路不可靠，这种情况下LTE比较有优势;然而在隧道中，车辆接收eNB的信号比较弱，这是DSRC比较有优势。

同步行驶：在车辆同步行驶时，车辆的密度很大，eNB广播消息就很多，当交通堵塞，车速比较低的时候，车与车直接的网络链路变得相对静止，这时DSRC比较有优势;在车辆密度比较大，相对静止的时候，DSRC把车辆形成一个集群，通过LTE把数据把集群头发给eNB，可以减少流量。

3结束语

本文在DSRC和LTE基础上提出了一种异构车载网络，有效的保证了无线网络在ITS中的QoS要求，说明异构车载网络是车联网的最佳解决方案之一。

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本文来源于中国科技期刊《电子产品世界》2019年第1期第49页，欢迎您写论文时引用，并注明出处