基于4G-LTE與WAVE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺構(gòu)建與性能測試.pdf

1、以往車聯(lián)網(wǎng)研究缺乏在實(shí)際環(huán)境下對網(wǎng)絡(luò)性能的測試，針對這一問題論文設(shè)計并搭建了基于4G-LTE與WAVE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺，在該平臺上進(jìn)行車載環(huán)境下4G-LTE和WAVE性能測試，并得出測試結(jié)論。論文的主要工作內(nèi)容如下：
　　1．針對交通過程中輔助駕駛、信息發(fā)布、自由流收費(fèi)等應(yīng)用需求，設(shè)計并整理了依據(jù)通信方式分類的三大類共46個交通安全、非安全應(yīng)用。針對應(yīng)用特點(diǎn)討論車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)承載內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)通信性能的客觀需求。依據(jù)分析所得的應(yīng)

2、用特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)需求，結(jié)合現(xiàn)有主流無線承載網(wǎng)絡(luò)的性能特點(diǎn)，選擇4G-LTE和WAVE作為車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的承載網(wǎng)絡(luò)。
　　2．設(shè)計并建立基于4G-LTE與WAVE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信平臺。針對4G-LTE的蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和WAVE的ad hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別設(shè)計并開發(fā)測試程序。測試程序能將網(wǎng)絡(luò)實(shí)測性能數(shù)據(jù)與終端的位置信息、速度信息組合并記錄，獲取不同環(huán)境、運(yùn)動場景下4G-LTE與WAVE的通信性能，以完成不同車載環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)性能測試實(shí)驗(yàn)。
　

3、　3．在對4G-LTE性能特點(diǎn)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)通信需求，分析了4G-LTE應(yīng)用于交通信息發(fā)布類應(yīng)用的優(yōu)勢，如布設(shè)范圍廣、IP永遠(yuǎn)在線等；可能出現(xiàn)的問題，如組播能力差等。針對這些問題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件，設(shè)計并進(jìn)行了針對天線下信號較差、信號遮蔽和站間干擾/小區(qū)切換三種狀態(tài)下車載4G-LTE傳輸時延和吞吐量測試。實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：4G-LTE適用于Internet接入和交通信息服務(wù)等非安全交通應(yīng)用。
　　4．在對WAVE性能特點(diǎn)研究的基

4、礎(chǔ)上，結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)通信需求，分析了WAVE應(yīng)用于車路協(xié)同安全應(yīng)用的優(yōu)勢，如數(shù)據(jù)包錯誤率低、能夠有效克服快衰落等；可能出現(xiàn)的問題，如基本服務(wù)集問題、隱藏終端問題等。針對這些問題結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件，設(shè)計并進(jìn)行了跟馳、會車和相對運(yùn)動三種場景下WAVE傳輸時延和吞吐量測試。實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：WAVE適用于對網(wǎng)絡(luò)吞吐量要求較小的交通安全應(yīng)用。
　　論文對上述工作進(jìn)行集成，根據(jù)實(shí)際測試得出4G-LTE與WAVE在車載環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)性能，對性能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，證