車聯網技術及應用（簡體書）

《車聯網技術及應用》針對車聯網這一研究熱點，全面系統地介紹車聯網關鍵技術及應用，是一本關於車聯網最新理論與技術的專業書。《車聯網技術及應用》以全新的視野，全面介紹車聯網各層協議。《車聯網技術及應用》共9章，包括VANET系統結構和基本特徵、VANET分簇機制和算法、VANET廣播協議、MAC協議、多信道MAC協議、協作傳輸技術、切換技術和VANET路由協議等內容。
《車聯網技術及應用》可作為通信與信息系統、電子信息系統、計算機網絡等相關專業教師、研究生以及高年級本科生學習和參考用書，還可供通信工程技術人員和科研人員閱讀參考。

《車聯網技術及應用》可作為通信與信息系統、電子信息系統、計算機網絡等相關專業教師、研究生以及高年級本科生學習和參考用書，還可供通信工程技術人員和科研人員閱讀參考。

前言
第1章緒論
1.1VANET的發展歷史與現狀
1.2典型VANET的系統結構
1.3VANET的基本特徵
1.4VANET的基本研究內容
1.4.1VANET的物理層
1.4.2VANET的媒介訪問控制
1.4.3VANET廣播
1.4.4VANET路由
1.5VANET的應用
參考文獻

第2章VANET簇機制與算法
2.1分簇結構的必要性
2.2相關定義
2.3分簇算法的基本概念與簇機制
2.3.1分簇機制的特點
2.3.2分簇算法在VANET中實現的難點
2.3.3網絡架構
2.3.4基於VANET的分簇算法的特點
2.4VANET典型的分簇算法與各種算法的比較
2.4.1VANET中典型的分簇算法
2.4.2算法分析與比較
2.5小結
參考文獻

第3章VANET廣播協議
3.1引言
3.2VANET網絡中的廣播
3.2.1安全相關服務的一跳可靠性測量指標
3.2.2系統模型和可靠性分析
3.3基於二進制分區的廣播
3.3.1定向廣播
3.3.2路口模式廣播
3.3.3性能分析
參考文獻

第4章VANET典型MAC協議
4.1VANET簡介
4.1.1VANETMAC協議簡介
4.1.2VANETMAC協議設計原則及目標
4.2IEEE802.11DCF機制
4.2.1CSMA/CA、二進制指數退避
4.2.2基本訪問方式
4.2.3RTSICTS訪問方式
4.3基於DCF的MAC協議
4.4基於簇機制的MAC協議
4.5基於SOFT的MAC協議
4.5.1SOFTMAC協議概述
4.5.2使用802.11的SOFTMAC實現
4.5.3SOFTMAC中的吞吐量分析
4.6小結
參考文獻

第5章VANET多信道MAC協議
5.1概述
5.2多信道MAC協議的分類和面臨的問題
5.2.1協議的分類
5.2.2面臨的問題
5.3專用控制信道的協議
5.3.1協議運行機制
5.3.2協議分析
5.4分離階段的協議
5.4.1控制週期定長的協議
5.4.2控制週期變長的協議
5.5基於跳頻的協議
5.5.1使用公共跳頻序列的協議
5.5.2使用獨立跳頻序列的協議
5.6數學分析
……
第6章VANET協作MAC協議
第7章VANET中的切換管理協議與算法
第8章基於拓撲、位置、交通、簇、廣播的VANET路由協議
第9章VANET機會路由協議
參考文獻

1.2典型VANET的系統結構
最早關于車輛無線移動通信的研究可以追溯到1992年美國材料與試驗協會（ASTM）提出的專用短距離通信（dedicated short range communication，DSRC）技術，該技術采用915 MHz頻段，主要是針對不停車電子收費系統（electronic toll collection，ETC）開發的。從2004年開始，DSRC標準化工作轉入IEEE 802.lip與IEEE 1609工作組進行，主要還是針對高速移動環境中的通信對IEEE 802.11標準的相關內容進行一些修改。IEEE 802.11p是美國交通部針對歐洲的車輛通信網絡，特別是電子道路收費系統、車輛安全服務與車上的商業交易系統等應用而設計的一種中長距離通信的空中接口標準，它計劃用在車載通信系統中。日本的DSRC標準由TC 204委員會承擔，已經完成標準的制訂工作，同樣也支持IEEE 802.11p協議。中國政府在繼續加快基礎設施建設的1司時，已提出將智能交通系統（intelligent transportation system，ITS）作為中國未來交通運輸領域發展的重要方向和優先領域予以重點支持。
車載環境無線接人（wireless access in vehicular environment，WAVE）是下一代DSRC技術，能夠提供高速V2V和V21的數據傳輸，主要用于ITS、車輛安全服務以及互聯網接人。WAVE系統工作于5.850～5.925 GHz，采用正交頻分復用（orthogonal frequency—division multiplexin9，OFDM）傳輸，能夠達到6～27 Mbit／s的信息傳輸速率。WAVE包括IEEE P1609.1、IEEE P1609.2、IEEE P1609.3、IEEE P1609.4和IEEE 802.11p。如圖1.1所示，其中802.11p定義了物理層和介質訪問控制（medium access contr01，MAC）層，IEEE 1609標準則是以IEEE 802.11p通信協議為基礎的高層標準。IEEE 1609制定的目的是提供一個將車輛的主要系統與道路的基礎設施相溝通的機制，IEEE 1609在5.9 GHz頻段下工作，使用802.11p標準作為底層通信技術，同時采用IPv6作為上層的通信協議。
IEEE 1609體系主要包括4個草案標準，定義了結構、接口和信息來支持車載環境的無線通信。這些草案和IEEE 802.11p定義的MAC層和物理層的規范共同構成了完整的WAVE標準。
（1）IEEE P1609.1—WAVE資源管理。這個草案標準定義了對應于WAVE資源管理的業務、接口和數據流。WAVE資源管理設計的目的是應用于遠程應用程序通信，其一般位于配備WAVE車輛的車載環境之外。
（2）IEEE P1609.2—WAVE安全業務應用和管理信息。該草案是用于防止WAVE通信受攻擊，比如偷聽、欺騙、警告和重播，甚至是揭發用戶的隱私。它指定了安全信息的格式和相應的處理方法。
（3）IEEE P1609.3—WAVE網絡業務。該草案標準設置了協議結構的基準，定義了在開放式系統互聯（open system interconnection，OSI）網絡層和傳輸層上支持的WAVE通信業務。WAVE結構草案包括兩部分：WAVE管理實體（WAVE management entity，WME）用于系統的配置和維護；數據層包括通信協議和用于傳遞數據的硬件。此外，數據層提供互聯網協議（IPv6）和WAVE短消息協議（WAVE short message protocol，WSMP）兩個協議棧。IPv6雖然支持傳輸控制協議（transmission control protocol，TCP）和用戶數據報協議（user datagram protocol，UDP）兩種協議，但是由于后者的開銷和時延都較低，因此大多數應用都使用UDP。
（4）IEEE P1609.4—WAVE多信道操作。該草案標準主要制定了WAVE系統中不同信道管理的操作和原語。該草案標準描述如下業務：信道路由、用戶優先級、信道協作和服務數據單元（MAC service data unit，MSDU）數據傳輸。