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车辆动态自组织网络(VANET)先容

       交通状况 的日益拥挤和交通事故 的不断攀升是现代社会面临 的重大挑战,汽车行业 的发展带来 的诸如此类 的问题,其主要原因是汽车对外部环境信息 的探测接收主要取决于驾驶者 的生理感知能力,而驾驶员 的感知能力通常有很大局限性。在被人们称为信息时代 的今天,汽车已经发展到需要相互实时通信构成网络 的时刻,构建一个智能交通系统(ITS Intelligent Transportation Systems)从而来缓解交通拥堵,提高行车安全,这必将翻开汽车工业发展新 的篇章。
       VANET(Vehicular Ad Hoc Networks-车辆动态自组织网络)是实现车与车、车与路边设备(简称Car2X)通信 的网络。VANET由移动自组织网络(MANET)发展而来,用以描述实际交通环境中某个区域内车辆或者地面接入点所构成 的复杂而特殊 的网络。VANET创造性地将自组网技术应用于车辆间通信,使司机能够在超视距 的范围内获得其他车辆 的状况信息(如车速、方向、位置、刹车板压力等)和实时路况信息。
       VANET网络体系架构主要包含安全应用和非安全应用,安全应用主要用于传输与安全有关和通信指令等信息,非安全应用则传输娱乐相关 的数据。这一体系有多种实现形式,其中被广泛认可 的一种形式是上层标准为IEEE 1609相关协议规定,下层标准则是IEEE 802.11p。

 

       其中IEEE1609.2主要负责安全服务,IEEE1609.3主要负责网络服务,IEEE1609.4主要负责IEEE 802.11p 的多信道操作,即上层MAC标准 的制定,而IEEE802.11p则负责下层MAC标准和物理层(PHY)标准 的制定。

       VANET 的另一种实现方式由C2C联盟制定。2005 年,欧洲成立了车辆间通信联盟(Car2Car communication consortium),致力于开发车载自组织网络(VANET)通信。联盟自己开发 的基于802.11p之上 的网络层协议,与IEEE1609协议一致,并且已经成为ETSI TS (欧洲电信标准化协会-European Telecommunications Standards Institute Technical Specification)协议标准。该网络通信体系如下图所示:

 

       但是由于以联盟形式推广 的协议具有一定 的封闭性,一般只有加入组织,才能获取到全部协议,另一方面该体系架构还未成熟,尚处于不断 的完善之中,所以在国内并没有得到广泛研究推广。

       事实上,基于无线通信 的汽车互连技术已经有一二十年 的历史,目前,欧美等汽车行业比较发达 的国家都启动了相关 的大型科研项目,在车载自组网方面较为活跃项目也很多,例如:由6家企业和3所大学为了推动车间通信发展而建立 的FleetNet(Internet on the Road)项目,奔驰开展 的simTD-安全智能交通德国测试区项目,此外还有美国 的VII项目、美国马里兰州立大学 的TrafficView项目、法国多个研究机构合作开展 的CIVIC等。相信不久 的将来VANET也必将是国内各大整车厂很重要 的研究方向,汽车工业 的发展也将登上一个崭新 的台阶。

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