车联网频谱捷变机制研究
2019-05-05吴启晖金珊珊
吴启晖,金珊珊,董 超,黄 洋,戚 楠
(南京航空航天大学 电磁频谱空间认知动态系统工业与信息化部重点实验室,南京210016)
车辆自组织网络简称车联网(Vehicular Ad Hoc Networks,VANETs),是移动自组织网络的一种特殊形式,对于提升道路交通的信息化,减少交通事故,提高交通安全,均具有十分重要的意义,近年来已成为智能交通领域的研究热点[1].在车联网中,车辆可以通过车载单元(On-Board Unit,OBU)实现与其通信范围内车辆的V2V(Vehicular to Vehicular)通信,同时,车辆也可以通过道路两侧的路边单元(Road Side Unit,RSU)与其通信范围内的车辆实现V2R(Vehicular to RSU)通信.在未来,车辆还可以与路边行人以及路灯等路边交通设施进行通信,进一步为自动驾驶等应用提供有力的支持.
由于车辆具有高度的移动性,无线频谱资源就成为车联网的重要资源.1999年,美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)为智能交通系统(Intelligent Transport System,ITS)分配了5 850~5 925 MHz总共75 MHz的带宽,用于IEEE 802.11p技术标准[2].其中,5 850~5 855 MHz的5 MHz是预留的保护频段,余下的从5 855~5 925 MHz频段共划分了7个信道,每个信道的带宽为10 MHz.同时,FCC对每个信道的业务进行了定义,包括1个控制信道(Control CHannel,CCH)和6个服务信道(Service CHannel,SCH).可以看出,FCC固定了这些信道的使用方式,具体来说,控制信道用于传输安全控制类消息,而服务信道则用于传输用户的业务信息[3].
随着包括自动驾驶、道路安全通告以及车内娱乐等车联网业务的发展与普及,固定分配的频谱使用模式已经无法满足需求.1)车联网的拓扑是不停变化的,每一时刻都可能会有车辆加入或离开网络,网络拓扑随时间和位置的动态变化导致了频谱资源需求的动态性;……
