本文为读者提供了关于车载自组织网络(VANET)的全面概述,涵盖了其定义、架构、关键技术及应用挑战。
车联网(VANET)以车辆为基本信息单元,通过传感器技术、信息采集技术、接入技术和传输技术,在一定通信范围内连接行人、车辆以及路边设施等道路实体与交通管理网络及移动网络;服务于交通安全、交通控制、信息服务和用户网络接入等方面的应用。其目标是建立一个改善交通状况并提高出行效率的智能综合网络体系,作为未来智能交通系统(ITS)的基础部分。
车载自组织网络(VANETs)在智能交通系统中扮演着关键技术的角色,通过构建由车辆、行人以及路边设施组成的动态无线网络来提升道路安全,优化交通流量,并提供丰富的信息服务。其特点包括节点数量庞大、节点高速移动及网络拓扑频繁变化等特性。
在VANETs的路由技术方面,早期主要依赖简单的洪泛路由方法。然而,由于车载网络的独特性质,这种方法无法应对复杂的网络环境。因此,研究者们提出了多种路由协议来改进这一状况,如基于拓扑、位置和地图信息的路由(TBR, PBR 和 MBR)。例如,DSDV(目的节点序列号距离矢量)协议利用目的地序列号避免路由环路问题;GSR(地理源路由)依赖于地理位置及网络结构但适应性较差;GPCR则针对城市环境设计,并采用预选路径的贪婪转发策略来提高可靠性。GPSR通过简化决策过程并减少存储需求,更注重地理位置信息。
VANETs体系架构通常涵盖车辆间直接和间接互连以及与路边设施混合互联的方式。这使得车载网络不仅能实现车对车交流还能借助路边设施获取更多资源和服务。在通信过程中,涵盖了直接的IVC(车辆-车辆)通讯及通过路边节点进行的信息交换。
VANETs的应用范围广泛包括安全警告、交通管理、信息娱乐服务以及车辆接入等众多领域。为满足这些应用需求,必须解决动态拓扑管理、高效可靠的路由策略设计、安全保障机制和质量保证等问题。
车载自组织网络(VANET)是未来智能交通系统的重要组成部分,其技术进步对提升道路安全水平及优化交通效率具有深远影响,并将随着科技的发展不断适应更复杂多变的交通环境需求。