论文车联网短程通信技术趋势展望，该文是通信技术相关开题报告范文跟通信技术和趋势展望和短程有关硕士学位毕业论文范文.
随着移动互联网和物联网技术产业深度融合,标准化机构3GPP（3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划）制定了LTE-V车联网技术标准,传统DSRC专用短程通信技术面临LTE-V的直接挑战.LTE-V在时延、传输速率、可靠性、部署成本方面具有明显优势,而DSRC经过十多年磨合,相关标准、技术和市场已经就绪.面向未来,谁能在车联网V2X标准竞逐中胜出？人们拭目以待.
自1886年1月29日第一辆汽车诞生,至今已有130多年历史的汽车为人们出行带来了极大便利,也造成了尾气污染、交通事故等负面问题,因此生产安全、节能环保型汽车成为全球汽车行业的共识.随着人类不断创新技术,提升汽车行驶安全性,交通部门牵头开发了DSRC( Dedicated Short RangeCommunications,专用短程通信)技术,给汽车安装可以与周边（人、道路等）通信的设备,通过碰撞预警通信使汽车自动刹车、减速,从而提高其安全性能.
21世纪初,车联网（Internet of Vehicles,简称IoV）概念兴起,通信与汽车产业跨界融合,提出了LTE-V( Long TermEvolution-Vehicle To Everything．专门针对车间通讯的协议)车联网通信规范标准,将原来DSRC局部通信延伸至整个移动通信广域网中.基于此,美国、欧洲、日本、中国先后批准搭建无人驾驶或智能驾驶试验基地,旨在通过现场试验,验证自动驾驶或无人驾驶相关技术可行性、可靠性,以便制定智能交通系统相关技术标准和产业发展策略.
汽车短程通信技术
美国早在1992年就开始发展DSRC技术,最初使用915MHz频段,2002年转为5.9GHz频段,2004年IEEE（美国电子电气工程师协会）起草了802.llp标准.欧洲则在1994年开始起草DSRC标准,于1997年制定了“5.8GHz DSRC物理层和数据链路层”标准.日本也于1994年制定了支持IEEE802.llp的DSRC标准.
将目光转向国内：我国于2000年2月29日建立了全国ITS（Intelligent Transportation System,智能交通系统）智能交通系统协调指导小组及办公室,1998年交通部ITS中心向无线电管理委员会提出将5.8GHz频段（5.795GHz一5.815GHz）分配给DSRC技术,2007年制定GB/T 20851.1-5 2007关于ETC（Electronic Toll Collection,电子收费）的标准,2010年7月,中国交通运输部提出车联网建设,2015年GB/T 31024.1-2014合作式智能运输系统专用短程通信国家标准出台.
资料显示,美国早期使用902MHz一928MHz频段进行DSRC通信,后期统一频率范围为5.725GHz一5.925GHz.目前,北美DSRC频率范围为5.850GHz一5.925GHz；中国DSRC频率范围为5.795GHz一5.815GHz；欧洲DSRC频率范围为5.770GHz—5.850GHz；日本DSRC频率范围为5.770GHz一5.850GHz.
DSRC信道带宽10MHz,75MHz总带宽划分为1个控制信道和6个业务信道.采用OFDM( Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分多址技术),子载波间隔156.25kHz,调制方式有：BPSK、QPSK、16QAM、64QAM,编码方式使用卷积码,对应传输速率3Mbps一27Mbps.
迄今为止,DSRC技术比较成熟的两个应用是I( AutoVehicle Identify,车辆自动识别)系统和ETC( Electronic TollCollection,不停车缴费)系统.I系统利用RFID( RadioFrequency Identification,射频电子标签)实现生产线货物标识、海关车辆通关、集装箱自动识别等应用；在ETC应用中,利用射频信号实现短距离读写功能,实现车辆高速公路不停车计费,大大提高了公路通行效率.
201 1年,美国交通部开始研究智能汽车互联( ConnectedVehicle Research,简称CVR),希望借助DSRC专用短程通信技术实现V2V( Vehicle-to-Vehicle)汽车互联和V21(Vehicle toInfrastructurel汽车和道路基础设施互联,使行驶中的车辆能及时了解周围车辆的位置及行为,如前方出现车辆故障、周边车辆变道超车、前方交通事故、路口红绿灯,道路结冰、道路维修、拐角盲区、前方障碍物等,驾驶员和车辆可以提前收到通知,从而及时采取措施,避免危险发生.
要实现以上功能,需要在汽车上安装自动驾驶辅助系统（Automatic Driving Assistance System,简称ADAS）,道路每隔一段距离需要安装一个路端单元（Road Side Unit,简称RSU）,RSU对可能出现的危险情况发出警报,ADAS和RSU通过DSRC进行通信.
随着相关研究逐步深入,智能交通系统概念应运而生,DSRC技术作为车联通信的载体和ITS智能交通系统的重要组成部分,得到各国政府和相关行业的重视.风靡全球的无人驾驶和智能驾驶技术前景,使其行业应用的广度、深度得到了进一步拓展.
为了实现车路通信,人们需要搭建一张覆盖全路段的DSRC网络,即道路每隔500米（或1000米）及红绿灯路口,需要部署一个RSU路端单元,这些RSU需要使用有线光纤或4G元线回传,将DSRC车载单元、RSU路端单元、有线光纤、无线网络、ITS系统服务器等组成一个合作式智能运输系统专用短程通信网络,满足智能交通管理需求.
LTE-V技术标准
面对智能驾驶、无人驾驶等车联网通信需求,基于802.llp标准的DSRC车联网技术,存在路侧终端回传线路施工难度高、网络回传时延大、标准普及使用率不高等缺点,难以满足无人驾驶需求.为此,3GPP提出并制定了LTE-V技术标准.
LTE-V车联网系列标准考虑和DSRC和LTE技术兼容,为了支持V2X车联网通信,定义了ProSe( Praximity-based Services,邻近服务)概念,新增SL（Side Link,边链路）空口物理层协议,包括V2X使用频率、PC5接口等.
传统的LTE网络包括E-UTRAN( Evolved universal-Terrestrial Radio Access Network,演进的通用陆基无线接入网）、MME（Mobility Management Entity,移动管理单元）、SGW（Serving GateWay,服务网关）、PGW( PDN GateWay,PDN网关）、HSS（Home Subscriber Server,归属签约用户服务器）等网络单元、为了支持车联网相关业务,在LTE网络架构中新增ProSe应用服务器、ProSe功能、SLP( Secure user planelocation Location Platform,安全的用户平面位置定位平台)3个网元.新增PC1、PC2、PC3、Pa、Pb、PC5、PC6（不同运营商移动网络ProSe功能之间接口）、PC7（漫游地ProSe功能和归属地ProSe功能之间接口）8个接口.在终端用户侧增加支持PC5接口和Band 47频段的ProSe应用功能模块.
为了支持V2X终端之间的通信功能,LTE-V系统在现有的LTE通信频段基础上,增加了Band47频段作为SL边链路,实现V2X终端之间通信.当V2X之间的SL边连路不可达时,则自动切换到LTE的UL（Up Link,上行链路）和DL（Down Link,下行链路）进行通信,Band47频率范围为5.855GHz一5925GHz,和DSRC使用相同的频段,SL边链路使用TDD时分双工.
LTE-V规范推荐使用的Band 3(1710MHz—1785MHz/1805MHz一1880MHz FDD)、Band7( 2500MHz一2570MHz/2620MHz一2690MHz FDD)、Band8( 880MHz一915MHz/925MHz一960MHz FDD)、Band39( 1880MHz—1920MHz TDD)、Band41( 2496MHz一2690MHz TDD),LTE-V支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、20MHz带宽,利用现有运营商LTE频段,便于系统升级,新增终端增加V2X信道频率.
V2X信道带宽有10MHz和20MHz两种,子载波间隔15kHz,采用OFDM正交频分多址技术,控制信道使用QPSK调制,业务信道使用QPSK、16QAM、64QAM、256QAM调制,信道编码采用Turbo编码,下行峰值速率可达1.2Gbps.
根据LTE规范,车辆终端的V2X通信,在终端距离较近时使用SL边链路通信,当某一终端和需要通信的终端距离较远时,使用LTE已有的UL上行链路和DL下行链路进行通信.V2X通信场景除了DSRC中V2V、V21场景之外,增加了V2N( Vehicle-to-Network,车辆和网络)、V2P（Vehicle-to-Pedestrian．车辆和人）.V2V、V21、V2P、V2N之间SL通信模式是一对多,V2V的UL是一个终端对一个基站,DL是一个基站对多个终端.
V2X通信中还有一个重要场景是终端可以承担Relay中继功能,当某部分终端离开LTE基站服务区时,该终端可以和处于服务范围的终端建立SL链路,通过该终端继续和LTE系统或其他终端保持通信.
技术优势比较
通信信道频段：DSRC技术V2X使用通信频率只有5.9GHz频段,LTE-V通信频率优先使用5.9GHz,不可达时使用LTE频段,通信链路有备份,可靠性更高.
技术成熟度：DSRC技术研究起点较早,目前802.11P相关的技术标准规范已经冻结,部分国家和厂商已经生产商用产品,产业链比较成熟.LTE-V技术标准冻结不久,系统侧的产品基本具备试验条件,终端侧相关的RSU和OBU( On Board Unit)及芯片尚处于实验室样机,产业链相对滞后.
专利权属比例：DSRC技术的专利权属占比为美国57%、韩国14%、日本11%、中国9%、欧洲3%、德国2%、其他4%.LTE-V技术专利权属占比为中国30%、欧洲27%、美国22%,韩国15%、日本6%.LTE-V专利权属相对均衡,中国占比较大.
性能比较：LTE-V的覆盖距离、通信可靠性相对更好,LTE-V是采用ALOHA( Additive Link On-line Hawaiisystem,随机接入机制),存在接入碰撞问题,DSRC使用CA-CD( Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection,载波多路访问／冲突机制),避免多用户接入冲突问题,DSRC采用应用层继承802.11系列标准,自组织性能比LTE-V中心控制组网更好.
初期DSRC短程通信技术主要由美国主导,通信局限在小范围内,其回传和漫游协调等难度较大,但产业链起步较早,已有部分国家和汽车生产厂商采用该标准,并在ETC领域存在广泛应用；LTE-V中国占据较大专利份额,并已纳入3GPP规范,兼容了DSRC相关内容,适合广域网建设部署,运营商可以利用之前的移动网络快速组网.面向未来,LTE-V产业链发展还需要汽车生产商和中国政府主管部门共同推动.
本文结论：此文是关于对写作通信技术和趋势展望和短程论文范文与课题研究的大学硕士、通信技术本科毕业论文通信技术论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助.
参考文献：
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