基于WAVE標(biāo)準(zhǔn)的車聯(lián)網(wǎng)IP通信優(yōu)化及性能分析.pdf

1、專用短距離通信(DSRC)技術(shù)能為車載環(huán)境下安全及娛樂(lè)信息提供實(shí)時(shí)可靠的通信，目前已成為公認(rèn)的車聯(lián)網(wǎng)通信的基本技術(shù)。其中，由IEEE協(xié)會(huì)制定車載環(huán)境下無(wú)線接入(WAVE)技術(shù)是最為先進(jìn)和完善的。WAVE協(xié)議棧由IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)和IEEE1609系列標(biāo)準(zhǔn)兩部分組成，按照OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型，規(guī)范了各層的溝通方式，定義了新的連接方式和通信協(xié)議，同時(shí)也支持IPv6協(xié)議來(lái)部署基于IP的應(yīng)用。但是WAVE標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)基于IP通信的實(shí)現(xiàn)沒(méi)有做出

2、詳細(xì)的描述，在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)IP地址配置和維護(hù)方面有許多局限性。本文從IP地址的移動(dòng)性管理入手，對(duì)WAVE網(wǎng)絡(luò)中基于IP應(yīng)用的通信問(wèn)題開(kāi)展了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)的新特性，IEEE1609系列標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行機(jī)制，WAVE協(xié)議棧，以及WAVE有別于傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接方式。詳細(xì)闡述了WAVE網(wǎng)絡(luò)通過(guò)廣播WAVE服務(wù)通告(WSA)消息建立通信的連接方式，分析了在這種連接方式下對(duì)基于路邊基礎(chǔ)設(shè)施的IP通信

3、支持的局限性。⑵針對(duì)WAVE網(wǎng)絡(luò)中IP通信問(wèn)題，提出一個(gè)IP移動(dòng)性管理方案(WAVE-PMIP)。方案將基于IP的服務(wù)分為全域服務(wù)和本地服務(wù)兩類，使用代理移動(dòng)IPv6(PMIPv6)協(xié)議作為WAVE網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理技術(shù)。WAVE-PMIP方案結(jié)合WSA消息和IPv6的鄰居發(fā)現(xiàn)消息為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分配IP地址，并確保其唯一性和可達(dá)性。修改了標(biāo)準(zhǔn)鄰居發(fā)現(xiàn)消息發(fā)送的觸發(fā)方式，減少信息在信道發(fā)送的頻率。⑶根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與路邊基礎(chǔ)設(shè)施分布特點(diǎn)，利

4、用WSA消息觸發(fā)切換，減少信道中控制信息的傳輸量，免去IP層到數(shù)據(jù)鏈路層編譯帶來(lái)的開(kāi)銷，并使切換控制信息只在服務(wù)信道傳輸，不占用控制信道資源。⑷為車輛節(jié)點(diǎn)建立移動(dòng)性模型，模型考慮了車輛的連接概率、切換延遲、包沖突以及信道條件。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的計(jì)算，評(píng)估了WAVE網(wǎng)絡(luò)的性能。最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所建模型的正確性。⑸仿真結(jié)果顯示了WAVE-PMIP方案的可以提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，使切換更平順。單個(gè)車輛節(jié)點(diǎn)的下載數(shù)據(jù)速率和路邊基礎(chǔ)設(shè)施在道路分布