車載網(wǎng)絡(luò)的特點

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車載網(wǎng)絡(luò)的特點范文第1篇

關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；移動服務(wù)量；車載網(wǎng)絡(luò)；資源調(diào)度算法；二分圖

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.05.012

0 引言

車載網(wǎng)絡(luò)（Vehicular Ad Hoc Networks，VANETs）是支撐智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System，ITS）的關(guān)鍵技術(shù)，由具有無線通信能力的車輛節(jié)點或路邊基礎(chǔ)設(shè)施（Roadside Infrastructure Unit，RIU）構(gòu)成。與傳統(tǒng)移動自組織網(wǎng)絡(luò)不同，車載網(wǎng)絡(luò)管理的是公路上高速移動的機(jī)動車輛，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆S車輛移動動態(tài)變化，基于車載網(wǎng)絡(luò)的交通應(yīng)用對通信實時性要求較高。資源調(diào)度是提高車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐量、降低數(shù)據(jù)傳輸時延的重要技術(shù)手段，是車載網(wǎng)絡(luò)的重點研究內(nèi)容。

為改進(jìn)傳統(tǒng)智能交通系統(tǒng)低效的通信模式，車載網(wǎng)絡(luò)以更直接、高效的方式收集、傳播和分發(fā)信息。資源調(diào)度是提高車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能力的重要技術(shù)手段，車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度的主要挑戰(zhàn)在于如何有效利用車載網(wǎng)絡(luò)物理層條件（車輛移動性、車輛無線信道、車輛相對位置）滿足應(yīng)用層的需求。

Liu等人研究了如何利用RIU作為協(xié)作中繼幫助車載網(wǎng)絡(luò)車輛傳輸數(shù)據(jù)。Wu等人提出了一種從路邊基站到行駛車輛的下行調(diào)度算法，對車載網(wǎng)絡(luò)下行信道資源進(jìn)行有效管理。Zhang等人提出了同時考慮上行和下行請求的調(diào)度算法。2013年Li針對WiMAX網(wǎng)絡(luò)和WAVE網(wǎng)絡(luò)中資源調(diào)度方式不同，提出一種基于反饋的兩級資源調(diào)度機(jī)制。H.Ilhan等人提出了一種基于放大轉(zhuǎn)發(fā)的自組織Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的車載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。M.Seyfi等人提出了一種兩跳車載網(wǎng)絡(luò)的中繼選擇策略。M.F.Feteiha等人提出了一種基于多天線放大中繼的車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度策略。Zheng等人基于圖論提出了一種車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的鏈路V2I（Vehicle-to-Infrastructure）和車輛與車輛之間的鏈路V2V（Vehicle-to-Vehicle）并存的車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度方法。文獻(xiàn)[18]基于多選擇的聯(lián)合鏈路調(diào)度與資源優(yōu)化方法。文獻(xiàn)[19]基于LTE-Advanced架構(gòu)提出了中繼車載網(wǎng)絡(luò)的一種傳輸方法。

這些研究從車載網(wǎng)絡(luò)信道資源分配管理角度提高了路邊基站的訪問效率。不足之處在于，現(xiàn)有車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度方法大多都基于車輛的瞬時狀態(tài)，沒有考慮車輛的移動性，難以準(zhǔn)確刻畫車載網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸能力并充分發(fā)揮車載網(wǎng)絡(luò)移動下的系統(tǒng)性能。

1 異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)

如圖1所示，一個典型的異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包含公路上高速行駛的車輛節(jié)點和RIU，所有的車輛都可通過V2I/V2V兩種鏈路與RIU通信，進(jìn)而接入Internet。同時，車輛與車輛之間通過V2V鏈路互相通信，共享路面信息。本文研究的異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)由V2I（采用LTE-Advanced協(xié)議）和V2V（采用Dedicated Short RangeCommunication，DSRC協(xié)議）兩部分鏈路組成；采用的調(diào)度算法是通過調(diào)度管理車載網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路資源（V2I與V2V），幫助車載網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)各車輛互相協(xié)作，從而提高車載網(wǎng)絡(luò)整體數(shù)據(jù)傳輸性能。

針對車載網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是高速移動的機(jī)動車輛，本文提出了一種基于移動服務(wù)量的異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度算法（Moble Services Resource Scheduling algorithm，MSRS）。MSRS算法中，由基站對兩種網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。與現(xiàn)有算法（Achievable Rate-based Resource Scheduling algorithm，ARRS）使用車輛瞬時可達(dá)速率調(diào)度不同，MSRS算法首先依據(jù)車輛的運行軌跡計算調(diào)度周期內(nèi)V2I和V2V鏈路移動服務(wù)量；根據(jù)V2I移動服務(wù)量分配車輛使用直接與基站通信還是通過協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)車輛與基站通信；若車輛為協(xié)作通信方式，基站利用圖論中的二分圖最大權(quán)重匹配算法為車輛分配協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)車輛，車輛作為二分圖頂點、V2I和V2V鏈路為二分圖邊、V2I和V2V移動服務(wù)量為邊的權(quán)重。MSRS算法為異構(gòu)車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸提供最大總吞吐量傳輸方案。仿真實驗表明，與現(xiàn)有基于瞬時速率的資源調(diào)度算法相比，在不同車輛數(shù)量、車速、基站覆蓋范圍條件下MSRS算法都可以提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量，與窮舉資源調(diào)度算法相比，MSRS算法復(fù)雜度更低。

2 車載網(wǎng)絡(luò)鏈路誤差分析

車載網(wǎng)絡(luò)中由于車輛快速移動，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇焖僮兓?jié)點間的通信鏈路質(zhì)量變化也很快。采用基于瞬時可達(dá)速率的車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度算法，為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的這種快變特點，必須縮短調(diào)度周期，不斷計算并更新調(diào)度結(jié)果。這會帶來調(diào)度計算和網(wǎng)絡(luò)信令的開銷大幅增長，降低車載網(wǎng)絡(luò)有效傳輸能力。

如圖2所示場景，V1遠(yuǎn)離RIU行駛，V2、V3與V1相對行駛靠近RIU。在圖2（a）時刻車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資源調(diào)度，此時若采用傳統(tǒng)的瞬時可達(dá)速率作為優(yōu)化目標(biāo)效用函數(shù)，由于V1此時離RIU近、信道條件好，則V3的最大可達(dá)速率策略為選擇V1作為協(xié)作節(jié)點協(xié)助V3與RIU通信。圖2（b）所示為調(diào)度周期結(jié)束時車輛的所在位置。比較圖2（a）與（b）可以看出，由于V3與V1相對行駛且V1逐漸遠(yuǎn)離RIU，V3通過V1協(xié)助與RIU的可達(dá)速率不斷減少，調(diào)度周期內(nèi)V3獲得的通信速率大大少于預(yù)期。可見，圖2（a）調(diào)度獲得的最優(yōu)調(diào)度方案在實際運行時并不是最優(yōu)方案，調(diào)度方案預(yù)期性能與實際效果有較大誤差。

造成這種誤差的原因是資源調(diào)度方案只考慮車載網(wǎng)絡(luò)的瞬時靜態(tài)可達(dá)速率狀態(tài)，并以此為依據(jù)進(jìn)行資源調(diào)度。而車載網(wǎng)絡(luò)是不斷運動變化的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點相互位置動態(tài)變化，以靜態(tài)方案規(guī)劃動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)必然造成誤差，難以達(dá)到最優(yōu)配置網(wǎng)絡(luò)資源的目的。為減少誤差，現(xiàn)有資源調(diào)度方案大多通過增加調(diào)度頻率、減少調(diào)度周期的方法減少網(wǎng)絡(luò)在調(diào)度周期運行期間與方案規(guī)劃時狀態(tài)的差異。這種方法增加了通信開銷，減少了算法有效持續(xù)時間，越來越不適應(yīng)車輛密度越來越大、車速越來越快的現(xiàn)代交通網(wǎng)絡(luò)。

因此，本文提出基于移動服務(wù)量的車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度算法，通過計算調(diào)度周期內(nèi)車輛能獲得的移動服務(wù)量代替調(diào)度時的瞬時可達(dá)速率進(jìn)行車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度。該算法能反映調(diào)度周期內(nèi)車輛位置變化帶來的車輛可達(dá)速率改變，從而更精確的描述車載網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化，減少車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度算法在實際應(yīng)用中出現(xiàn)的誤差。

3 移動服務(wù)量

為設(shè)計更精確的資源調(diào)度方案，采用移動服務(wù)量代替瞬時可達(dá)速率，計算車輛在一個調(diào)度周期可以獲得的移動服務(wù)量，從而更精確的描述車載網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)，為更精確的資源調(diào)度方案設(shè)計打下基礎(chǔ)。定義第k個調(diào)度周期可以獲得的移動服務(wù)量為：

圖7仿真車輛數(shù)目對MSRS算法的影響。20、40、60、80、100、120、140、160、180、200輛車輛隨機(jī)分布在道路上，車輛最大時速35m/s，RIU覆蓋半徑500m，每種車輛數(shù)目進(jìn)行200次實驗取均值。從圖7可以看出，十字路口場景下，無論車輛數(shù)目如何變化，MSRS算法相比ARRS算法所獲得的資源分配方案更優(yōu)，能使車載網(wǎng)絡(luò)達(dá)到更大的數(shù)據(jù)吞吐量。

圖8仿真車速對車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度算法的影響。100輛車隨機(jī)分布在道路上，RIU覆蓋半徑500m，車輛最大時速為22-52m/s，每種車速進(jìn)行200次實驗取均值。圖8可以看出，十字路口場景下，無論最大車速如何變化，MSRS算法相比ARRS算法得出的資源分配方案更優(yōu)，能使車載網(wǎng)絡(luò)達(dá)到更大的數(shù)據(jù)吞吐量。隨著最大車速增加，MSRS算法相對ARRS算法的總吞吐量也呈現(xiàn)不斷增長趨勢；在最大車速大于40米/秒后，MSRS算法相對ARRS算法的性能優(yōu)勢更明顯，說明隨著車速增加，車輛在一個調(diào)度周期移動的距離增大，ARRS算法描述車輛鏈路性能的誤差也越大，因此MSRS算法相對ARRS算法的性能優(yōu)勢更加明顯，MSRS算法更適合高速移動車載網(wǎng)絡(luò)。

圖9仿真RIU覆蓋范圍對車載網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度算法的影響。100輛車輛隨機(jī)分布在道路上，車輛最大時速為35m/s，RIU覆蓋半徑500-1500m，為每種覆蓋半徑進(jìn)行200次實驗取均值。

圖9表明，隨著RIU覆蓋范圍的不斷增加，MSRS算法和ARRS算法的總吞吐量都在不斷下降。這是因為RIU發(fā)送功率不變，當(dāng)RIU覆蓋范圍增加時場景面積相應(yīng)變大，車輛間、車輛與RIU間距離也相應(yīng)增加，因此路徑損耗變大、接收功率降低、吞吐量隨之下降。但無論RIU覆蓋范圍如何變化，MSRS算法都優(yōu)于ARRS算法，MSRS算法使車載網(wǎng)絡(luò)達(dá)到更高的數(shù)據(jù)吞吐量。

車載網(wǎng)絡(luò)的特點范文第2篇

【關(guān)鍵詞】異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 上下文感知 垂直切換

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.012 中圖分類號：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-1010（2016）12-0055-04

引用格式：郭穩(wěn)濤. 基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上下文感知垂直切換判決策略的研究[J]. 移動通信， 2016，40（12）： 55-58.

1 引言

隨著汽車的普及，城市道路越來越擁堵。將車輛與道路信息進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)形成車聯(lián)網(wǎng)，能有效減少城市擁堵，無線通信技術(shù)的發(fā)展使得這一設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實。然而車載移動終端處于運動狀態(tài)，不可能長期處于一個獨立的網(wǎng)絡(luò)，因此車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢一定是多種網(wǎng)絡(luò)并存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。為了保證車載移動終端在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下服務(wù)的連續(xù)性，要求移動終端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入切換時必須做到無縫切換，所以在研究垂直切換技術(shù)時，解決問題的關(guān)鍵是切換時的時延，可選擇一種合適的上下文感知垂直切換判決策略應(yīng)用到切換當(dāng)中，能夠有效提高垂直切換的性能。

2 基于SCTP協(xié)議的垂直切換技術(shù)

2.1 SCTP協(xié)議

SCTP（Stream Control Transmission Protocol，流控制傳輸協(xié)議）是一種點對點、面向傳輸層的協(xié)議，它能夠使兩個端點之間的數(shù)據(jù)傳送更加穩(wěn)定、有序。SCTP在一定程度上是TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）的改進(jìn)，它保留了TCP較為完善的擁塞控制，同時對TCP的不足之處進(jìn)行了改進(jìn)，如改單地址連接為多宿主（Multi-homing）連接等。

SCTP通信前必須建立通信關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)指的是兩個端點之間的通信關(guān)系，任何時候兩個端點之間只有一個關(guān)聯(lián)，SCTP用傳輸?shù)刂肺ㄒ蛔R別。但是SCTP的多宿主性允許每個端點有多個IP地址，通過IP關(guān)聯(lián)，一個關(guān)聯(lián)有多個實現(xiàn)路徑。

SCTP關(guān)聯(lián)示意圖如圖1所示：

2.2 mSCTP協(xié)議

SCTP協(xié)議與DAR擴(kuò)展一起被稱為mSCTP（移動SCTP），為了滿足SCTP協(xié)議移動性的要求，IETF（The Internet Engineering Task Force，國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）專家對協(xié)議進(jìn)行了動態(tài)地址擴(kuò)展重置，使得SCTP協(xié)議滿足點對點的移動性。

在mSCTP協(xié)議中，一個點可以同時綁定多個IP，能對IP地址進(jìn)行動態(tài)刪減或增加，當(dāng)IP地址發(fā)生改變時，動態(tài)地告知關(guān)聯(lián)的連接點。關(guān)聯(lián)路徑可以通過主路徑和備選路徑實現(xiàn)，通信一旦建立，只有一條路徑即主路徑，其余的路徑則都是備選路徑。主路徑的IP為mSCTP協(xié)議通信服務(wù)，當(dāng)這個主IP發(fā)生故障時，備選IP地址中信號最好的可作為此時的主IP繼續(xù)完成數(shù)據(jù)傳送。

從上述過程來看，在傳輸層垂直切換過程中，信號的強(qiáng)弱仍然是傳統(tǒng)的判決策略選擇依據(jù)。但是在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，來自不同的網(wǎng)絡(luò)在物理層采用的技術(shù)不一樣，導(dǎo)致信號的強(qiáng)弱也不一樣，以信號的強(qiáng)弱作為垂直切換的依據(jù)顯然不能滿足異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的需求，基于上下文感知的垂直切換判決策略能夠解決此類問題。

3 上下文感知切換判決策略

3.1 上下文感知的判決策略

上下文感知是無線網(wǎng)絡(luò)通信的核心技術(shù)之一，控制系統(tǒng)能夠根據(jù)上下文的環(huán)境變化隨時調(diào)整自身行為，解放人對控制系統(tǒng)的管理，上下文感知是智能控制的有效實施途徑。

在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，車載移動終端、用戶的需求喜好和不同網(wǎng)絡(luò)的背景信息都是需要綜合考慮的，基于上下文感知的判決策略能夠有效解決上述問題。它包含自適應(yīng)管理和上下文背景資料庫兩個主要部分。自適應(yīng)管理負(fù)責(zé)垂直切換的判決，以上下文背景的變化為依據(jù)自適應(yīng)調(diào)整切換執(zhí)行過程；來自不同網(wǎng)絡(luò)、不同層級的上下文背景信息則由上下文背景資料庫負(fù)責(zé)收集和管理，同時上下文背景資料庫對信息進(jìn)行評估。在此基礎(chǔ)上，終端位置的變化、網(wǎng)絡(luò)QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）都是評估對象，通過評估來判決切換的時間和切換的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。

基于上下文感知的判決策略流程圖如圖2所示：

首先收集信息，包括車載終端信息、用戶喜好信息和網(wǎng)絡(luò)信息等，這些信息都是判決的依據(jù)；然后利用AHP（Analytic Hierarchy Process，層次分析法）和SAW（Simple Additive Weight，簡單加權(quán)法）對收集的信息進(jìn)行分析，在上下文背景信息庫中進(jìn)行查詢，如果有相同的案例則直接進(jìn)入切換過程，如果沒有則采用層次分析法對當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)權(quán)值進(jìn)行計算，針對用戶的喜好信息，利用簡單加權(quán)法分析后選擇最適宜的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切入；最后對通信連接進(jìn)行垂直切換判決，同時對連接信息表進(jìn)行維護(hù)，控制網(wǎng)絡(luò)信息和移動節(jié)點。

基于上下文感知的執(zhí)行流程圖如圖3所示：

3.2 層次分析法規(guī)范網(wǎng)絡(luò)參數(shù)權(quán)值

層次分析法（AHP）是20世紀(jì)70年代由美國運籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂提出，它的特點是把復(fù)雜問題的關(guān)聯(lián)因素進(jìn)行層次劃分，一般形成措施層、準(zhǔn)則層和目標(biāo)層等層次，然后對每個層次中的要素進(jìn)行兩兩比較，形成重要性的定量描述，最后通過數(shù)學(xué)方法計算每層的重要性權(quán)值，把各層的結(jié)果求和得到總排序。本設(shè)計采用層次分析法（AHP）對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行判決，選擇網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)延時和網(wǎng)絡(luò)帶寬3種關(guān)鍵因素參數(shù)作為分析依據(jù)，具體如下：

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)屬性特點，將系統(tǒng)分為目標(biāo)層、指標(biāo)層和方案層。其中，把可選網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重作為目標(biāo)層；指標(biāo)層則包括網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)延時和網(wǎng)絡(luò)帶寬三個內(nèi)容；把UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統(tǒng)）、WLAN（Wireless Local Area Networks，無線局域網(wǎng)絡(luò)）作為方案層。

（2）構(gòu)造判斷矩陣。把指標(biāo)層網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)延時和網(wǎng)絡(luò)帶寬三個網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分別定義為a1、a2、a3，用1至9及其倒數(shù)標(biāo)度的方法構(gòu)造判斷矩陣，其中網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變量的取值不同反映了車載移動終端對各要素重要性的認(rèn)識。

（3）計算權(quán)值向量做出一致性判斷。根據(jù)之前構(gòu)造的矩陣計算其權(quán)值向量，判斷矩陣的完全一致性，如果計算出矩陣不具有完全一致性，則需要重新構(gòu)造矩陣，直至達(dá)到完全一致性，此時計算出來的權(quán)值向量就是相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)權(quán)重。

（4）得出不同網(wǎng)絡(luò)的最終權(quán)值。各個可選網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值都可以通過矩陣計算的方法得到，然而不同網(wǎng)絡(luò)的收費標(biāo)準(zhǔn)不一樣，服務(wù)質(zhì)量也不盡相同，這些原因都造成了用戶對網(wǎng)絡(luò)的選擇有一定的主觀性，所以層次分析法計算出來的權(quán)值也不能作為最終的切換依據(jù)，必須把用戶的喜好等因素考慮進(jìn)來，利用簡單加權(quán)法對信息進(jìn)行綜合分析，最終得到每個不同網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值，然后再選擇最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切入。

3.3 策略實現(xiàn)過程

本方案設(shè)計選擇的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為WLAN和UMTS兩種無線網(wǎng)絡(luò)重疊區(qū)域，當(dāng)車載移動終端從WLAN網(wǎng)絡(luò)區(qū)域駛?cè)險MTS網(wǎng)絡(luò)區(qū)域時，收集滿足切換條件的各種信息，如網(wǎng)絡(luò)信息、用戶喜好等，采用層次分析法和簡單加權(quán)法進(jìn)行分析判決，看所處網(wǎng)絡(luò)是否滿足切換條件，一旦滿足切換條件，則車載移動終端自動切換到最優(yōu)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。基于上下文感知的垂直切換過程具體如下：

（1）關(guān)聯(lián)通信

車載移動終端作為移動節(jié)點，在WLAN網(wǎng)絡(luò)中訪問到接入點信號后分配IP地址，在WLAN網(wǎng)絡(luò)中與通信對端建立SCTP關(guān)聯(lián)，SCTP進(jìn)行初始化，把分配的IP地址設(shè)置成主IP地址并進(jìn)行通信。

（2）判決切換

車載移動終端在通信的過程中同時收集一些相關(guān)信息，然后在上下文信息庫中查找，通過掃描看庫中是否存在相同的判決和切換案例。如果發(fā)現(xiàn)有相同的案例，那么車載移動終端直接按照相同的切換過程進(jìn)行切換；如果庫中沒有找到相同的案例，那么就要通過層次分析法和簡單加權(quán)法進(jìn)行分析、計算，最終得到綜合權(quán)值，車載移動終端再根據(jù)權(quán)值結(jié)果在網(wǎng)絡(luò)中選擇最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切入。切入后，再從最新的網(wǎng)絡(luò)重新獲得IP，通知SCTP協(xié)議棧，與現(xiàn)有的SCTP進(jìn)行關(guān)聯(lián)綁定，實現(xiàn)通信。

（3）新增IP關(guān)聯(lián)

當(dāng)車載移動終端從WLAN進(jìn)入UMTS后，重新獲得IP地址，把新的IP地址加入到自己的IP地址列表的同時，將參數(shù)的地址配置變化信息向通信對端發(fā)送，同時把新的地址信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通信對端接收后向移動終端發(fā)送確認(rèn)信息進(jìn)行確認(rèn)。

（4）重新關(guān)聯(lián)通信

當(dāng)車載移動終端繼續(xù)向UMTS網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域移動時，由于先前的WLAN網(wǎng)絡(luò)不能再用，需要把IP地址進(jìn)行變更，從UMTS網(wǎng)絡(luò)重新獲得新的IP，將這個IP作為主IP進(jìn)行通信關(guān)聯(lián)，IP的更換過程通過移動終端與通信對端的應(yīng)答實現(xiàn)，當(dāng)新的IP關(guān)聯(lián)形成之后，車載移動終端就能夠在新的UMTS網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行新的通信。

（5）刪除舊的IP

隨著車載移動終端的繼續(xù)移動，UMTS網(wǎng)絡(luò)信號可能越來越弱甚至不能再用時，移動終端必須在IP地址列表中把在UMTS網(wǎng)絡(luò)獲得的IP地址進(jìn)行刪除，這一過程可以通過與通信對端的應(yīng)答得以實現(xiàn)。當(dāng)移動終端成功地從WLAN網(wǎng)絡(luò)中接收到第一個數(shù)據(jù)包時，切換過程完成。當(dāng)車載移動終端繼續(xù)前進(jìn)，進(jìn)入到新的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域時，重復(fù)執(zhí)行上述相同的切換過程。

4 結(jié)束語

本文通過對目前mSCTP協(xié)議進(jìn)行修改，引入上下文感知的垂直切換技術(shù)，對車載移動終端、用戶的喜好、通信網(wǎng)絡(luò)等因素綜合考慮，采取層次分析法和簡單加權(quán)法優(yōu)化判決策略，將垂直切換中的目標(biāo)發(fā)現(xiàn)、判決決策和切換執(zhí)行三個關(guān)鍵過程有效融合，對垂直切換的時延和吞吐量等問題進(jìn)行了有效地改善，提高了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的垂直切換性能。

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車載網(wǎng)絡(luò)的特點范文第3篇

1．1組網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)針對應(yīng)急通信領(lǐng)域的應(yīng)用特點，短波電臺網(wǎng)應(yīng)滿足多點交互通信功能，對上可以及時匯報災(zāi)情以及日常運營情況，對下及時指揮下級單位，平級單位可以聯(lián)合作業(yè)。最終形成一套完整的通信指揮網(wǎng)絡(luò)，滿足處置突發(fā)事件時可以上傳下達(dá)，平時可以進(jìn)行相關(guān)情況通報。下面以省級應(yīng)急通信為例，介紹省級應(yīng)急通信領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。

1．2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所謂網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計是指依據(jù)所給定的信息流特性———通信業(yè)務(wù)量和終端節(jié)點的位置，確定中間節(jié)點的位置和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間連接的方式。最佳的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)性的可靠保證，同時網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計也將影響到網(wǎng)絡(luò)的可靠性、鏈路的容量及分配、流量控制及網(wǎng)絡(luò)延時等主要指標(biāo)。針對應(yīng)急通信領(lǐng)域垂直管理的工作特點，適合采用樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每個結(jié)點與其子結(jié)點有連接，并根據(jù)實際需要確定是否與同級其他子結(jié)點進(jìn)行有限連接，在指揮調(diào)度過程中，通常每個機(jī)構(gòu)聽命于一個上級部門，涉及到同級子節(jié)點聯(lián)合行動時，一般都由共同的上級單位負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)，所以同級子節(jié)點直接通信的情況并不是很多，但是為了提高整個通信網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力，可以考慮將幾個重點子節(jié)點進(jìn)行同級有限連接。樹形結(jié)構(gòu)是天然的分級結(jié)構(gòu)，與其他拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)相比通信線路總長度短，成本較低，節(jié)點擴(kuò)充靈活，尋徑方便，便于管理。省級應(yīng)急通信領(lǐng)域短波通信網(wǎng)由省級應(yīng)急通信部門、市級應(yīng)急通信部門和縣級應(yīng)急通信部門3層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。整個短波通信網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對全省地域的全部覆蓋，必要時還能夠與其他職能部門，以及周邊省份的救援單位跨區(qū)聯(lián)絡(luò)，實現(xiàn)應(yīng)急救援指揮無線通信逐級或越級的實時指揮調(diào)度。縣區(qū)臺、市臺和省臺之間在結(jié)構(gòu)層次上形成短波樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)業(yè)務(wù)處理的需要，在同層次上還可組成網(wǎng)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這樣每個結(jié)構(gòu)節(jié)點之間有多條路徑可供選擇，具有較高的可靠性，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

2設(shè)備選型情況分析

針對短波通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的層次構(gòu)成，在設(shè)備選型上，從實際需要出發(fā)，以設(shè)備功能先進(jìn)性、穩(wěn)定性為重，同時權(quán)衡設(shè)備的性價比，在滿足系統(tǒng)功能需求的基礎(chǔ)上，達(dá)到系統(tǒng)功能先進(jìn)，運行穩(wěn)定、易于操作、升級維護(hù)方便、兼容性好，性價比高。

2．1電臺種類選型短波電臺按用途和使用條件，分為固定式、車載式和便攜式電臺。固定式電臺主要用于戰(zhàn)略通信，通常組成發(fā)信集和收信集，其功率為數(shù)百瓦至數(shù)千瓦，甚至到數(shù)十千瓦，一般使用性能較好的大型天線;車載式電臺用于組成指揮所通信樞紐或作移動通信使用，其功率為數(shù)十瓦至數(shù)千瓦，一般使用鞭形天線和雙極天線;便攜式電臺主要用于保障戰(zhàn)術(shù)分隊的通信聯(lián)絡(luò)，具有體積小和重量輕等特點，一般采用鞭形天線，利用地波進(jìn)行近距離通信，功率通常為數(shù)瓦至數(shù)十瓦。針對應(yīng)急通信領(lǐng)域不同級別的特點和功能，建議采用如下方式配備短波電臺設(shè)備:省級應(yīng)急通信部門建議由125W或者400W固定基地站臺、125W動中通車載臺以及背負(fù)電臺組成;在市級應(yīng)急通信部門配備125W固定基地站臺和背負(fù)臺，實現(xiàn)全市范圍的遠(yuǎn)距離報、話通信能力;在縣應(yīng)急通信部門配備背負(fù)臺，能夠?qū)崿F(xiàn)對全縣的覆蓋，必要時可以裝到通信車或者指揮車上進(jìn)行通信。

2．2天線種類選型固定臺建議采用全向三線基地寬帶天線，可實現(xiàn)1500～2000km半徑內(nèi)的語音、報文傳輸，對全省的地級市和縣實現(xiàn)無縫隙覆蓋。全向三線基地寬帶天線采用寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)和加載技術(shù)，天線具有工作頻帶寬、電壓駐波比小、輻射效率高、免天調(diào)等技術(shù)特點。全向三線基地寬帶天線采用三線偶極結(jié)構(gòu)，具有性能穩(wěn)定、抗風(fēng)能力強(qiáng)、不易損壞等特點。全向三線基地寬帶天線根據(jù)不同的應(yīng)用場景可以采用平拉方式架設(shè)或者倒V方式架設(shè)，平拉方式架設(shè)適用于固定臺的遠(yuǎn)距離通信，倒V方式架設(shè)適用于固定臺的中、近距離全向通信。固定臺除了全向三線基地寬帶天線外，也可使用高增益，低仰角對數(shù)周期天線(LP)，但天線價格昂貴。通信距離較長，在實踐中100W短波自適應(yīng)電臺配這種天線，可基本實現(xiàn)北京至昆明，烏魯木齊甚至拉薩全天候通信。如果通信質(zhì)量要求不是太高，也可使用價格相對便宜的天線如八木天線，長線天線，但長線天線需用天調(diào)。距離在600km以內(nèi)時采用水平雙極天線可取得較好效果，但水平雙極天線占地較大，中心站電臺較多不適合布天線陣。車載式和背負(fù)式短波電臺根據(jù)電臺的不同功能配備不同的電臺天線，通常配置為車載鞭天線和便攜天線桿等。

2．3其他考慮因素車載式和背負(fù)式短波電臺建議選用具有雙天線插口、能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)多用(可用于基地、車載、背負(fù)等多種方式)的數(shù)字化背負(fù)電臺，便于系統(tǒng)改造升級和節(jié)約以后的建設(shè)經(jīng)費。在日常情況下配備雙極或三線天線作為基地電臺使用，與上級單位保持暢通;在緊急情況下可去掉基地天線接頭，移至應(yīng)急車或者通信車上配合車載天線作為車載電臺趕赴現(xiàn)場并在行進(jìn)中與上級單位保持暢通;當(dāng)車載鞭狀天線處于短波近距離通信盲區(qū)無法與指揮中心通信時，可利用電臺的雙天線插口臨時架設(shè)簡易固定天線實現(xiàn)無盲區(qū)通信;當(dāng)?shù)缆分袛啵囕v無法繼續(xù)前進(jìn)，取下車載電臺轉(zhuǎn)作背負(fù)電臺徒步到達(dá)救災(zāi)現(xiàn)場，即可在徒步行進(jìn)中與上級單位保持暢通，也可在到達(dá)現(xiàn)場后臨時架設(shè)簡易天線作為現(xiàn)場通信中心(作為現(xiàn)場指揮部的現(xiàn)場通信保障手段)與上級單位保持暢通，將前端實時情況傳回指揮中心，指揮中心給予相應(yīng)的指揮調(diào)度，最大限度地保證人民生命財產(chǎn)安全。

3多網(wǎng)系融合設(shè)備的配備

為了解決短波通信網(wǎng)與其他通信的融合問題，同時提高整個短波通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，必要時可以配備多網(wǎng)系融合設(shè)備，通過該設(shè)備可以將短波無線通信和有線通信、衛(wèi)星通信及超短波通信等通信手段進(jìn)行融合，通過其他制式的承載網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對短波系統(tǒng)的延伸和擴(kuò)展，從而可以大幅度提高通信效率。多網(wǎng)系融合系統(tǒng)通信示意圖如圖2所示。圖2多網(wǎng)系融合系統(tǒng)通信示意圖

4網(wǎng)絡(luò)遙控設(shè)備的配備

圖3遠(yuǎn)端架設(shè)電臺示意圖由于短波電臺發(fā)射時有較強(qiáng)的輻射，嚴(yán)重時會對周圍的人員和設(shè)備形成傷害，為了避免該情況的發(fā)生，必要時可配備網(wǎng)絡(luò)遙控設(shè)備，如圖3所示。通過該設(shè)備可以實現(xiàn)將短波電臺及天線架設(shè)在遠(yuǎn)離指揮中心的地方，網(wǎng)絡(luò)遙控轉(zhuǎn)換設(shè)備與短波電臺相連，同時通過通信傳輸光纜將控制信號和音頻信號傳輸?shù)街笓]中心，操作人員可以在指揮中心對短波電臺進(jìn)行遙控操作，從而可以增加人員的安全性。

5短波通信網(wǎng)人員配備

針對目前應(yīng)急通信部門工作人員的現(xiàn)狀，需要配備短波通信網(wǎng)系統(tǒng)日常維護(hù)和操作人員，短波通信由于需要較高的操作和維護(hù)經(jīng)驗，只有專門從事該領(lǐng)域的工程師，才能夠?qū)ο到y(tǒng)較了解，鑒于這種情況，需要對整個通信網(wǎng)進(jìn)行定期的維護(hù)和定期演習(xí)，使得操作人員對系統(tǒng)更加熟悉，經(jīng)過長期的經(jīng)驗積累，才能夠掌握短波通信領(lǐng)域的相關(guān)知識。

6結(jié)束語

車載網(wǎng)絡(luò)的特點范文第4篇

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；M2M技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；應(yīng)用實踐

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）08-0269-02

近年來，物聯(lián)網(wǎng)受到社會各界的廣泛關(guān)注，在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用也日益凸顯，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)步具有一定現(xiàn)實意義。而M2M系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一，對物聯(lián)網(wǎng)不斷完善能促進(jìn)人類實現(xiàn)生活智能化目的。

1物聯(lián)網(wǎng)的特征及M2M與物聯(lián)網(wǎng)的特征

物聯(lián)網(wǎng)的主要特征在三個層面得以體現(xiàn)：一是全面感知層面，主要是指將物體信息進(jìn)行合理采集，如醫(yī)院在對心臟病人進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的過程中，需要通過傳感器、RFID、電子標(biāo)簽等技術(shù)來獲取病人的各項生命指數(shù)信息，從而及時發(fā)現(xiàn)問題并予以解決；二是網(wǎng)絡(luò)層面，在完成物體信息的采集后，應(yīng)將信息安可靠的傳遞到目的地，這就需要各種網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)及IP網(wǎng)等對進(jìn)行技術(shù)支持；三是應(yīng)用層面，即對通信物體進(jìn)行智能控制。在此過程中，需要對大量數(shù)據(jù)及信息予以分析處理，并從中提取可以滿足各種新業(yè)務(wù)的有效信息。而M2M作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，就其功能與潛在用途而言，引起了整個物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生，并成為目前物聯(lián)網(wǎng)的主要發(fā)展形勢。

2 M2M技術(shù)概況

1）M2M功能構(gòu)架

M2M系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)的核心系統(tǒng)，主要體現(xiàn)三方面的相互通信，即人與人之間（McmtoMan）、機(jī)器之間和人與機(jī)器之間（MantoMachine，MachinetoMan）的通信，M2M系統(tǒng)還可將這些不同類型的通信技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。其中最能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)特點的是機(jī)器之間的通信，而機(jī)器之間的通信更多的是IT機(jī)器設(shè)備通過無線移動通信進(jìn)行與各種IT系統(tǒng)的通信。

M2M系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖如圖1所示。

如M2M系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖所示，M2M平臺是將終端平臺與無線設(shè)備、家庭智能化設(shè)備及其他M2M應(yīng)用設(shè)備相連接，并使所有設(shè)備都具備網(wǎng)絡(luò)通信能力，真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)通信體系在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。

2）M2M通信特點

M2M通信主要是以Internet作為核心網(wǎng)絡(luò)，將不同形式的IP通過網(wǎng)絡(luò)連接的方式實現(xiàn)IP終端互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是目前物聯(lián)網(wǎng)中最具高效性的組合網(wǎng)絡(luò)方式。M2M系統(tǒng)依據(jù)功能域的不同被劃分為設(shè)備域、應(yīng)用域和網(wǎng)絡(luò)域，由于M2M系統(tǒng)具有如此明確的功能域區(qū)分，其通信特點主要展現(xiàn)在幾種域之間的臨界范圍。具體而言，M2M系統(tǒng)通過各種智能終端將不同域的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互轉(zhuǎn)換、資源共享、應(yīng)用優(yōu)化等，完成大數(shù)據(jù)與移動化的有效結(jié)合，從而充分發(fā)揮M2M系統(tǒng)的核心功能。

3M2M的發(fā)展現(xiàn)狀

M2M是物聯(lián)網(wǎng)目前最常見的應(yīng)用形式，隨著全球物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，M2M系統(tǒng)在國外已被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。由于M2M的移動通信網(wǎng)絡(luò)能有效實現(xiàn)遠(yuǎn)程的無線接人，且終端通信系統(tǒng)無需人工進(jìn)行布線，同時還能為通信網(wǎng)絡(luò)提供移動性的支持，這不僅能更好的節(jié)約成本資源，還能滿足不同環(huán)境的通信需求。因此，M2M技術(shù)得到了與移動通信企業(yè)的廣泛重視。但在我國，雖然M2M技術(shù)應(yīng)用的起步較早，但仍處于發(fā)展階段。在這種情況下，我國各行業(yè)積極參與到對M2M系統(tǒng)的技術(shù)研究中，目的是要不斷開發(fā)M2M技術(shù)的應(yīng)用市場，以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在我國的快速發(fā)展。

4M2M通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化

物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備的布置方式大多為先放置部署后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，但在物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)節(jié)點缺乏人員管理，這就導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備難以實現(xiàn)遠(yuǎn)程簽約信息和業(yè)務(wù)信息配置，且物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會輕易被攻擊者接觸到，這些情況對物聯(lián)網(wǎng)的安全在一定程度上產(chǎn)生了威脅，使物聯(lián)網(wǎng)存在不穩(wěn)定性。尤其在M2M設(shè)備使用移動網(wǎng)絡(luò)時，會出現(xiàn)相關(guān)的覆蓋問題，如處于劣勢位置的移動網(wǎng)絡(luò)超過位置較好的覆蓋程度，或在較差的覆蓋點，靜止的M2M設(shè)備可能停止發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，M2M通信必須進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化。其優(yōu)化方向可以分為五個類別：一是降低相關(guān)網(wǎng)絡(luò)運營商的成本；二是為相關(guān)運營商提供M2M獨有的增值服務(wù)；三是為與M2M運營程序相關(guān)的初始網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)予以技術(shù)支持；四是降低M2M的高負(fù)荷，確保網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性；五是在眾多M2M設(shè)備連接個過程中提供明顯的標(biāo)識符與地址。

5M2M在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實踐

M2M在現(xiàn)代社會的不同領(lǐng)域具有不同的應(yīng)用價值，主要表現(xiàn)在智能抄表、智能交通、安防監(jiān)控、車載及自動售販機(jī)等方面。

1）智能抄表：M2M技術(shù)在智能抄表方面的應(yīng)用是指電力局利用相關(guān)運營商提供的無線網(wǎng)絡(luò)，在完成對居民小區(qū)的電表數(shù)據(jù)采集工作后，將這些電表數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)诫娏值呐潆姅?shù)據(jù)中心。此系統(tǒng)模式將電力局的配電中心與居民小區(qū)的電表數(shù)據(jù)采集點予以有效組合，實現(xiàn)二者之間的在線連接，不僅減輕電力局的實際工作量，也為居民提供了更加方便的現(xiàn)代化服務(wù)。

2）智能交通：M2M系統(tǒng)通過對GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)和車載終端等進(jìn)行連接，通過視頻或圖形設(shè)備獲取車輛相關(guān)的位置信息或速度信息，人們可以通過移動設(shè)備了解車輛實時狀態(tài)，制定出行計劃，同時對于運行車輛而言，也能獲取準(zhǔn)確路況信息，提前做好路線規(guī)劃用。

3）安防監(jiān)控：M2M系統(tǒng)在安防監(jiān)控中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在信息采集和處理上。通常情況下，在圖片或視頻采集終端完成信息采集工作后，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將信息傳送至用戶終端，這樣用戶就將以瀏覽網(wǎng)頁的方式對信息進(jìn)行遠(yuǎn)程關(guān)注。安防O控系統(tǒng)不僅能滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枨螅材転楣矙C(jī)關(guān)打擊犯罪行為提供有力證據(jù)，保障社會秩序的安定和諧。

4）車載

車載系統(tǒng)是由移動車載終端、無線網(wǎng)絡(luò)、管理系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)及用戶終端等共同組成。車載GPS導(dǎo)航終端可以通過GPS模塊對相應(yīng)導(dǎo)航信息予以接收，同時還能對地圖進(jìn)行實時更新。而車載重點系統(tǒng)則課運用車輛信息采集設(shè)備對車輛基本信息進(jìn)行采集并將信息傳送至管理系統(tǒng)。這種無線模塊的應(yīng)用，可以實現(xiàn)車輛防盜系統(tǒng)與用戶終端之間的信息連接。

5）自動售販機(jī)

隨著自動售販機(jī)在機(jī)場、游樂場及地鐵等公共場所的廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了貨物的自動售出，極大程度上方便了消費者的日常生活需要。同時還能完成收集數(shù)據(jù)、發(fā)送貨物、監(jiān)控售貨終端等一系列管理工作。

車載網(wǎng)絡(luò)的特點范文第5篇

關(guān)鍵詞：Ad hoc網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向；傳感器網(wǎng)絡(luò)；車載網(wǎng)絡(luò)；偏遠(yuǎn)山區(qū)

中圖分類號：TP393.01文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：16727800（2011）012010802

作者簡介：柯葉青（1989-），女，湖北黃梅人，中國科學(xué)院軟件研究所碩士研究生，研究方向為計算機(jī)軟件與理論。

0引言

隨著Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，它不依賴于預(yù)設(shè)的通信設(shè)施，自組織、無中心、動態(tài)拓?fù)洹⑼ㄟ^中間節(jié)點多跳轉(zhuǎn)發(fā)等優(yōu)點受到人們廣泛的關(guān)注。預(yù)計，它必定會在各個領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

1與傳感器網(wǎng)絡(luò)融合

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)一種典型的應(yīng)用，近年來，受到了世界各國的高度關(guān)注，逐步成為了21世紀(jì)的信息產(chǎn)業(yè)支柱之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組傳感器節(jié)點，通過Ad hoc方式構(gòu)成的具有感知、采集、處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)的對象信息，并將其發(fā)送給觀察者的網(wǎng)絡(luò)。它的特有優(yōu)點是，每個節(jié)點可以充當(dāng)路由器，甚至在移動中也可以自行組網(wǎng)，具有較高的靈活性。同時，它不需要固定的基礎(chǔ)設(shè)施。這與傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)相比，具有耗資小，安裝方便，更新費用低等優(yōu)勢，具有很好的應(yīng)用前景。

1.1Ad hoc網(wǎng)絡(luò)在智能建筑上的應(yīng)用

1.1.1智能建筑的安防

安全性是現(xiàn)代智能建筑首先要考慮的問題。所謂現(xiàn)代智能建筑的安全性，不僅要確保建筑的外在環(huán)境的正常，更要注重防止室內(nèi)信息的泄露和盜取。而Ad hoc無線傳感器網(wǎng)絡(luò)正好可以滿足現(xiàn)代智能建筑的這一安防要求。特別是在一些易于發(fā)生火災(zāi)的安防重點地段，放置一些傳感器節(jié)點，監(jiān)控這些位置的溫度。當(dāng)溫度過高時，將及時發(fā)送一個報警信號給易移動的接收發(fā)送器（sink node，可以是用戶的移動手機(jī)，建筑管理者的監(jiān)控終端等等），從而避免火災(zāi)的發(fā)生。而且，這種監(jiān)控絕不僅僅適應(yīng)于現(xiàn)代智能建筑對溫度控制上的要求，還可對室內(nèi)有害氣體的濃度，室內(nèi)的濕度，特殊地方的水位等信息定期采集，當(dāng)超過警戒值時，及時發(fā)送報警信息給sink節(jié)點，再由該節(jié)點控制室內(nèi)其他一些節(jié)點，從而迅速采取排氣通風(fēng)等應(yīng)急措施，以達(dá)到確保室內(nèi)環(huán)境安全的目的。

除此之外，利用Ad hoc無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，還可以在一些門窗等特殊的地方，放置一些能夠感知紅外線的傳感器節(jié)點。當(dāng)有人擅自闖入時，能夠及時將信息傳送給易移動的接收發(fā)送器。這些傳感器節(jié)點不需固定的基礎(chǔ)設(shè)施，而且能夠在移動的過程中正常通信，使其具有易于安裝和日后易于更新的優(yōu)點。同時它能隨著sink節(jié)點的移動，自主組網(wǎng)，通過自身節(jié)點的路由功能，將信息及時的發(fā)送給sink節(jié)點。

1.1.2智能建筑的節(jié)能

Ad hoc無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對于現(xiàn)代智能建筑的節(jié)能也能發(fā)揮巨大作用。在現(xiàn)代智能建筑系統(tǒng)中，空調(diào)系統(tǒng)，照明系統(tǒng)等的能耗，占有較大的比重。這就要求我們合理利用Ad hoc無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，提高其能源利用效率，節(jié)省人力、時間、費用、能量，以及設(shè)備系統(tǒng)在建筑物的使用效率。在空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計上，可以采用放置一些溫度，濕度等傳感器節(jié)點，從而對室內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)室內(nèi)溫度等條件達(dá)到指定的范圍值時，空調(diào)自動進(jìn)行關(guān)閉。此外，在室內(nèi)的一些地方放置感知紅外線的傳感器節(jié)點，當(dāng)室內(nèi)沒有人的時候，能自動的關(guān)閉空調(diào)，減少不必要的能耗。在照明系統(tǒng)的設(shè)計上，可以對室內(nèi)的照明度進(jìn)行測量，并且根據(jù)上下班等不同時段對照明度的不同要求，，自動打開或關(guān)閉一些照明設(shè)施，以達(dá)到節(jié)能的目的。

1.2Ad hoc網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

我們都知道，在災(zāi)后救援的工作中，原有的通信設(shè)施已遭到嚴(yán)重甚至完全的破壞。在這種特殊情況下，為了方便救援人員及時了解情況、準(zhǔn)確掌握必要的信息，Ad hoc無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就能發(fā)揮其獨特的作用。在沒有Ad hoc無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的運用以前，救援人員由于不了解狀況，貿(mào)然進(jìn)入災(zāi)區(qū)，從而產(chǎn)生很多危險的甚至是致命的情況。這時，如采用向災(zāi)區(qū)拋灑傳感器節(jié)點的方法，就能及時采集到災(zāi)區(qū)的各類信息，從而對求援工作帶來極大的方便，使求援人員的安全有了更好的保障。同時，由于ad hoc網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)快的特點，節(jié)點將收集到信息非常及時的發(fā)送給sink node，為救援爭取了寶貴的時間。更重要的是，救援中心得到數(shù)據(jù)，綜合判斷得出最佳的救援方案實施救援。

此救災(zāi)外，ad hoc網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用也十分廣泛。特別是一些較為特殊的野外考察，以及空間探索、災(zāi)害預(yù)測等科學(xué)研究，ad hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景十分廣闊。在這些特殊活動中，由于人員不方便到達(dá)現(xiàn)場，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是最佳的選擇。另外，在物流運輸方面，貨物可能因為一些特殊的原因丟失或是被損壞，給商家造成巨大的損失。如果將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在這個領(lǐng)域，對每件貨品安裝一個傳感器，監(jiān)控他們的狀態(tài)，貨物的位置就能非常準(zhǔn)確地被偵知，從而有效地避免商家的損失。總而言之，ad hoc無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境的監(jiān)測應(yīng)用的潛力是非常巨大的，它還可以運用于工業(yè)生產(chǎn)，食品加工，以及對病人的病情進(jìn)行監(jiān)測等等眾多領(lǐng)域。

2Ad hoc網(wǎng)絡(luò)在車載網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的應(yīng)用

車載網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域是ad hoc網(wǎng)絡(luò)的另一個重要發(fā)展方向。隨著交通業(yè)的飛速發(fā)展，道路上的車輛數(shù)量激增，交通安全形勢日趨嚴(yán)峻。為了改善這一狀況，實現(xiàn)智能交通，車載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。由ad hoc網(wǎng)絡(luò)組建的車載網(wǎng)絡(luò)，是一種自組織的，結(jié)構(gòu)開放的車輛間通信的網(wǎng)絡(luò)，也是一種較為特殊的ad hoc網(wǎng)絡(luò)，可以適用于動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)車與車之間的通信以及車與路邊的一些基礎(chǔ)設(shè)施的通信。

當(dāng)前，國內(nèi)的車載網(wǎng)絡(luò)才處于剛剛起步的階段，傳統(tǒng)的智能交通系統(tǒng)嚴(yán)重依賴于預(yù)先部署的基礎(chǔ)設(shè)施。例如，在收集和車的流量信息時，先通過路面?zhèn)鞲衅鲗嚵鞯乃俣取⒚芏冗M(jìn)行檢測，然后上傳到城市交通中心。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后，將得到的流量報告通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳遞到用戶的手機(jī)。然而，這種傳播方式，由于經(jīng)過多個傳節(jié)點，造成的重復(fù)傳播和時間浪費，顯然是一種昂貴和低效的方式。實際上，在通常情況下，信息源和信息消費者的實際距離只有幾百米甚至幾米遠(yuǎn)，沒有必要讓信息跋山涉水來回傳播。如果我們采用ad hoc式車載網(wǎng)絡(luò)，就能實現(xiàn)一次性、短距離的通信，這顯然是更高效、代價更小的通信方式。由此可見，ad hoc式車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景是非常好的。

具體說來，ad hoc式車載網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要是分為3大類：一是提高交通系統(tǒng)的安全性；二是提供輔助駕駛的功能，使駕駛更加輕松、便捷；三是改善車內(nèi)環(huán)境，滿足用戶的娛樂需求。

2.1安全應(yīng)用

我國每年交通事故死亡人數(shù)大約有10萬人，占各類死亡人數(shù)的70%多。利用車載網(wǎng)絡(luò)提高交通系統(tǒng)的安全性，可以有效控制交通事故的發(fā)生。相鄰的車輛在行駛中，互相通信，定期的獲得對方的速度、距離、加速度等信息，異常的情況下采取相應(yīng)的措施。比如，如果發(fā)現(xiàn)距離小于一定的界限值，發(fā)生交通事故的可能性就比較大。此時，采取減速或是制動等措施，就能有效避免事故的發(fā)生。另外，對于前面已發(fā)生交通事故的車輛，以及擁塞路段，或前方路段的障礙物，或危險路段等重要信息，都可以由已知的車輛向未知的車輛進(jìn)行傳播，然后通過節(jié)點的逐一轉(zhuǎn)發(fā)通知整個網(wǎng)絡(luò)的第一輛車。當(dāng)然，針對一些酒后駕車的情況，可以在車中裝上酒精濃度感應(yīng)器。如果超標(biāo)，車輛就不能行駛。

2.2輔助系統(tǒng)

駕駛的舒適度的不斷提高，是每個駕駛員的向往，也是第一個汽車生產(chǎn)廠家追求的目標(biāo)。當(dāng)駕駛員在遇到紅燈時，車輛收到相關(guān)信息，會自動停車。當(dāng)下雨時，車輛也能感知到，自動開啟雨刷。車輛到了十字路口，能告知駕駛員每條路的相應(yīng)信息。還可以提供一些附近的酒店，超市等信息，方便駕駛員查找。等等這些服務(wù)都能使駕駛員駕駛得更加便捷，舒適。

2.3娛樂應(yīng)用

還可以將車輛與Internet連接，為車內(nèi)除駕駛員外的其他用戶提供娛樂服務(wù)。比如，網(wǎng)上看電影、聽歌、游戲等等。車與車之間還可互相通信，進(jìn)行視屏聊天、游戲，從而打發(fā)無聊時間，消除長途旅行的勞累。

3偏遠(yuǎn)山區(qū)

在一些偏遠(yuǎn)的山區(qū)，由于沒有固定的通信基礎(chǔ)設(shè)施，人們很難與外界進(jìn)行通信。而Ad hoc網(wǎng)絡(luò)特有的無需架設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，可快速展開，抗摧毀性強(qiáng)的特點，正好可以在這些地區(qū)組網(wǎng)。在這些地區(qū)，它有這樣的一些應(yīng)用前景：

（1）野外考察。一些偏遠(yuǎn)地區(qū)往往擁有豐富的地貌，著名的河流，特殊的高原湖泊和一些深峽谷等等地理資源。這使得在這些地方考察的需求量非常大。在進(jìn)行考察時，很難有預(yù)設(shè)的通信設(shè)施支持。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)獨立的自組織能力便是這些地方的最佳選擇。考察人員可以用自己隨身攜帶的設(shè)備，進(jìn)行必須的組網(wǎng)通信。

（2）生態(tài)保護(hù)。偏遠(yuǎn)山區(qū)的生態(tài)環(huán)境往往非常好，我們可以用前面提到的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的一大應(yīng)用領(lǐng)域――傳感器網(wǎng)絡(luò)對它的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行檢測，把采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)窖芯恐行模＜覀兎治鲅芯浚贫ūＷo(hù)措施。

4結(jié)束語

Ad hoc網(wǎng)絡(luò)不依賴于任何固定的通信基礎(chǔ)設(shè)施，將終端和通信基礎(chǔ)設(shè)施合而為一，就可以自動組網(wǎng)，這一點是傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)所不可比的。以上的幾個發(fā)展方向，只是本文舉其要者，但筆者深信，隨著Ad hoc網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的日趨成熟，這種網(wǎng)絡(luò)必將具有非常廣闊的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)：

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