基于802_11p的车联网传输协议研究述评_刘业1
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２０１３
年
９
月
第
３４
卷
第
９
期
计算机工程与设计
ＣＯＭＰＵＴＥＲ
ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
ＡＮＤ
ＤＥＳＩＧＮ
Ｓｅ
ｐ
ｔ．２０１３
Ｖｏｌ．３４
Ｎｏ．９
基于
８０２．１１
ｐ
的车联网传输协议研究述评
刘
业
１
，
２
，
４
，
刘林峰
３
（
１．
中国科学技术大学 苏州研究院
，
江苏 苏州
２１５１２３
；
２．
中国科学技术大学 软件学院
，
江苏 苏州
２１５１２３
；
３．
南京邮电大学 计算机学院
，
江苏 南京
２１０００３
；
４．
阳立电子
（
苏州
）
有限公司
，
江苏 苏州
２１５０００
）
摘
要
：
为了对基于
８０２．１１
ｐ
的车联网传输协议研 究中的关键 问题进行有序 评述
，
提出 了 一种车 联 网
ＶＡＮＥＴ
网络 体 系结
构参考模型
。
以分层模型为线索对 车 联 网 传 输 协 议 研 究 的 关 键 问 题 及 其 研 究 进 展 进 行 了 述 评
，
包 括 移 动 性 模 型
、
路 由 算
法
、
及拥塞控制
３
个方面
。
在分层模型的指导下指出了车联网传输协议研究的几个切 入点
，
并作出了一定的深入 分析
，
同时
给出了相应的研究思路
。
该领域的突破性研究进展将有助于车联网网络技术走向实用
，
具有一定的理论意义及应用前景
。
关键词
：
车联网
；
传输协议
；
可靠性
；
实时性
；
公平性
中图法分类号
：
ＴＰ３９３
文献标识号
：
Ａ
文章编号
：
１０００
－
７０２４
（
２０１３
）
０９
－
３００７
－
０６
收稿日期
：
２０１３
－
０１
－
０７
；
修订日期
：
２０１３
－
０３
－
１９
基金项目
：
国家自然科学基金项目
（
６０９０３１８１
）；
教育部重点实验室开放基金项目
（
Ｋ９３
－
９
－
２０１０
－
１４
）；
江苏省博士后基金项目
（
１１０１１３６Ｃ
）
作者简介
：
刘业
（
１９７７
－
），
男
，
江 苏建 湖 人
，
博 士
，
讲 师
，
ＣＣＦ
会 员
，
研究方向为高性能网络
、
分 布 式 计 算
、
软 交 换 网 络 等
；
刘 林 峰
（
１９８１
－
），
男
，
江苏丹阳人
，
博士
，
副教授
，
研究方向为计算机网络
。
Ｅ
－
ｍａｉｌ
：
ｙ
ｅｌｉｕ
＠
ｕｓｔｃ．ｅｄｕ．ｃｎ
Ｃｏｍｍｅｎｔｓ
ｏｎ
ｂａｓｉｃ
ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｏｆ
ｍｅｓｓａ
ｇ
ｅ
ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ
ｐ
ｒｏｔｏｃｏｌ
ｏｆ
ＶＡＮＥＴ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
８０２．１１
ｐ
ＬＩＵ
Ｙｅ
１
，
２
，
４
，
ＬＩＵ
Ｌｉｎ
－
ｆｅｎ
ｇ
３
（
１．Ｓｕｚｈｏｕ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
ｆｏｒ
Ａｄｖａｎｃｅｄ
Ｓｔｕｄ
ｙ
，
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ
ｙ
ｏｆ
Ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ
ｏｆ
Ｃｈｉｎａ
，
Ｓｕｚｈｏｕ
２１５１２３
，
Ｃｈｉｎａ
；
２．Ｓｃｈｏｏｌ
ｏｆ
Ｓｏｆｔｗａｒｅ
Ｅｎ
ｇ
ｉｎｅｅｒｉｎ
ｇ
，
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ
ｙ
ｏｆ
Ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ
ｏｆ
Ｃｈｉｎａ
，
Ｓｕｚｈｏｕ
２１５１２３
，
Ｃｈｉｎａ
；
３．Ｃｏｌｌｅ
ｇ
ｅ
ｏｆ
Ｃｏｍ
ｐ
ｕｔｅｒ
，
Ｎａｎ
ｊ
ｉｎ
ｇ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ
ｙ
ｏｆ
Ｐｏｓｔｓ
ａｎｄ
Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
，
Ｎａｎ
ｊ
ｉｎ
ｇ
２１０００３
，
Ｃｈｉｎａ
；
４．Ｎｅｔｔｅｃｈ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ
（
Ｓｕｚｈｏｕ
）
Ｃｏｍ
ｐ
ａｎ
ｙ
Ｌｉｍｉｔｅｄ
，
Ｓｕｚｈｏｕ
２１５０００
，
Ｃｈｉｎａ
）
Ａｂｓｔｒａｃｔ
：
Ｔｏ
ｃｏｍｍｅｎｔ
ｏｎ
ｔｈｅ
ｋｅ
ｙ
ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇ
ｉｅｓ
ｏｆ
ＶＡＮＥＴ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
８０２．１１
ｐ
ｌｏ
ｇ
ｉｃａｌｌ
ｙ
ａｎｄ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌ
ｙ
，
ｏｎｅ
ＶＡＮＥＴ
ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ
ｍｏｄｅｌ
，
ｉｎ
ｗｈｉｃｈ
ａｌｌ
ｌａ
ｙ
ｅｒｓ
ａｒｅ
ｊ
ｏｉｎｔｌ
ｙ
ｓｔｕｄｉｅｄ
，
ｉｎｓｔｅａｄ
ｏｆ
ｔｒｅａｔｉｎ
ｇ
ｎｅｔｗｏｒｋ
ｌａ
ｙ
ｅｒｓ
ｓｅ
ｐ
ａｒａｔｅｌ
ｙ
ｉｓ
ｐ
ｒｏ
ｐ
ｏｓｅｄ
ｉｎ
ｔｈｅ
ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｉｓ
ｍｏｄｅｌ
ｃａｎ
ｂｅ
ｕｓｅｄ
ｔｏ
ａｃｈｉｅｖｅ
ａｎ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
ｔｒａｄｅｏｆｆ
ａｍｏｎ
ｇ
ｔｈｅ
ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔ
ｙ
，
ｌｏｗ
－
ｄｅｌａ
ｙ
，
ａｎｄ
ｆａｉｒｎｅｓｓ
ｗｈｅｎ
ｍｅｓｓａ
ｇ
ｅｓ
ａｒｅ
ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｅｄ
ｉｎ
ｔｈｅ
ＶＡＮＥＴ．Ｔｈｅｎ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｔｈｅ
ｌａ
ｙ
ｅｒｅｄ
ｍｏｄｅｌ
，
ｔｈｅ
ｓｔａｔｅ
ｏｆ
ａｒｔｓ
ｏｆ
ＶＡＮＥＴ
ｉｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ
，
ｉｎｃｌｕｄｉｎ
ｇ
ｔｈｅ
ａｓ
ｐ
ｅｃｔｓ
ｏｆ
ｖｅｈｉｃｕｌａｒ
ｎｏｄｅ
ｍｏｂｉｌｉｔ
ｙ
，
ｒｏｕｔｉｎ
ｇ
ｐ
ｒｏｔｏｃｏｌ
，
ｃｏｎ
ｇ
ｅｓｔｉｎ
ｇ
ｃｏｎｔｒｏｌ
，
ａｎｄ
ｅｔｃ．Ｆｕｒｔｈｅｒ
ｍｏｒｅ
，
ｓｏｍｅ
ｈｏｔ
ｔｏ
ｐ
ｉｃｓ
ｏｆ
ＶＡＮＥＴ
ａｒｅ
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ
ｉｎ
ｄｅｔａｉｌ．
Ｓｏｍｅ
ｔｒｅｎｄｓ
ｏｆ
ＶＡＮＥＴ
ｄｅｖｅｌｏ
ｐ
ｍｅｎｔ
ａｒｅ
ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ
ａｓ
ｗｅｌｌ．Ｆｉｎａｌｌ
ｙ
，
ｓｏｍｅ
ｎｏｖｅｌ
ｒｅｓｅａｒｃｈ
ｉｄｅａｓ
ａｒｅ
ｐ
ｒｏ
ｐ
ｏｓｅｄ．Ｔｈｅｓｅ
ｗｏｒｋ
ｓｈｏｕｌｄ
ｂｅ
ａ
ｐｐ
ｌｉｅｄ
ｔｏ
ａ
ｕｓｅｆｕｌ
ｇ
ｕｉｄｅ
ｔｏ
ｔｈｅ
ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎ
ｏｆ
ｔｈｅ
ＶＡＮＥＴ
ｎｅｔｗｏｒｋ．
Ｋｅ
ｙ
ｗｏｒｄｓ
：
ＶＡＮＥＴ
；
ｍｅｓｓａ
ｇ
ｅ
ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ
；
ｒｅｌｉａｂｌｅ
；
ｌｏｗ
－
ｄｅｌａ
ｙ
；
ｆａｉｒｎｅｓｓ
０
引
言
人们对道路交通安全问题关注度持续上升
，
使得车联
网
ＶＡＮＥＴ
（
ｖｅｈｉｃｕｌａｒ
Ａｄ
ｈｏｃ
ｎｅｔｗｏｒｋ
）
的 研 究
［
１
－
２
］
成 为 当
前学术界和工业界研究领域的热点
。
近年来
，
车联网 的 概
念亦逐渐明晰
，
基于
８０２．１１
ｐ
实现车车
、
车路互联成为车
联网的新标准
，
成为智能 交通系统
ＩＴＳ
领域的重要研究内
容
。
本文首先界定了车联网的概念
，
探 讨 了 基 于
８０２．１１
ｐ
的车联网与前些年借助于成熟的
２Ｇ
、
３Ｇ
技术发展起来的
车联网之间的差异
，
总结了 国内外对于基于
８０２．１１
ｐ
的车
联网研究的定位
。
为了对 基于
８０２．１１
ｐ
的车联网传输协议
研究中的关键问题进行有序评述
，
提出了一种车联网
ＶＡ
－
ＮＥＴ
网络体系结构参考模型
，
并以分层模型为线对
ＶＡ
－
ＮＥＴ
网络传输协议研究的关键问题及其研究进展进行了述
评
。
在此基础上
，
分析出
ＶＡＮＥＴ
网络传输协议研究的几
个切入点
，
并针对研究思路作出了一定的展望
。
１
关于车联网概念的界定
ＶＡＮＥＴ
网络的本 质
［
３
］
是在车辆与车辆之间
、
车 辆 与
路边设施之间实现单跳或者多跳的无线通信
，
并能够 自 组
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