17、传感器在车载自组织网络中的创新应用与研究

传感器在车载自组织网络中的创新应用与研究

1. 引言

车辆运输是一种重要的运输方式，约占总运输方式的 60%。科技的进步推动了自动驾驶车辆的发展以及安全相关应用的增加，例如变道辅助、碰撞避免、提供网络接入和发送紧急通知系统等。车载自组织网络（VANET）作为一个研究热点领域逐渐兴起。高速公路上的车辆可以分组以改善通信效果。

由于车辆的高速移动，VANET 会经历快速的拓扑变化，这导致通信不稳定以及在每个时刻更新新拓扑信息的高开销。将同向行驶的相邻车辆分组可以减少这些因素对 VANET 性能的负面影响。组内通信由组长（CH）协助，分组还能通过聚集切换请求来降低快速移动车辆环境中切换的复杂性，使得组与路边单元之间只需发起一条请求消息。组的设计受到 MAC 活动、PHY 层无线信道条件和车辆移动性的影响。

2. 相关标准与设计

2.1 IEEE 802.11 标准

IEEE 802.11 用于衡量车辆环境中的无线接入（WAVE）。其标准化过程源于美国对专用短程通信（DSRC）频段的分配以及确定该频段技术应用的推动。IEEE 802.11p 标准或 WAVE 专门为满足 VANET 的需求和支持智能交通系统（ITS）而开发，旨在解决在快速变化的网络管理条件下以及短时间内完成信息交换的需求。

2.2 集群设计

集群形成包括将一定数量的节点分组并为特定集群分配一个组长（CH）。选择一个高效的节点作为 CH 是一个繁琐的过程，需要考虑其在集群中的位置和移动性约束等参数。有学者提出了 CH 选择算法和集群切换算法，CH 选择算法会考虑节点度、候选 CH 可用的资源以及 CH 与其他集群成员之间的速度差异。