5、车载自组织网络中路边单元信标干扰分析

车载自组织网络中路边单元信标干扰分析

1. 引言

车载自组织网络（VANET）在未来几年将在全球范围内得到广泛部署。为了覆盖高密度环境，需要合理部署数千个路边单元（RSU），以确保车辆能够访问各种应用和服务。理想情况下，基础设施应实现全面覆盖，提供连续连接和最佳覆盖范围。然而，目前RSU的部署往往是基于经验，通过手动定位和根据接收信号强度来确定位置。这种无组织的部署方式会导致强信道干扰和资源利用效率低下。

例如，为了提高覆盖范围可能会增加RSU的数量，但这可能会留下盲区，或者导致某些区域RSU过于密集，从而造成信号重叠、干扰和资源浪费。此外，无线接入车载环境（WAVE）的介质访问控制（MAC）层（IEEE 1609.4标准）无法应对密集部署带来的干扰急剧增加的问题。

大多数VANET应用需要定期广播信标和WAVE服务广告（WSA），信标生成频率通常为1 - 10 Hz，高频率的信标生成不仅会导致控制信道（CCH）拥塞，还可能导致包含关键信息的信标丢失。而且，当前标准没有为CCH提供任何认证机制，恶意车辆可以利用软件定义无线电模仿RSU的传输特征，进行RSU仿真攻击（REA），从而阻塞车辆对空闲服务信道的使用，降低可用带宽并影响网络性能。

2. IEEE 1609.4广播限制

VANET的车辆密度在不同环境下差异很大，从非常密集的城市区域到稀疏的高速公路都有。因此，VANET的MAC层需要具备可扩展性。IEEE 1609.4标准基于分布式协调功能（DCF）作为MAC技术，采用带二进制指数退避算法的载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）机制，并通过混合协调功能（HCF）进行增强。

HCF允许根据数据包的优先级（i）