无人驾驶汽车通信系统中的路由控制策略研究

发布时间：2021-04-03 06:19

　　近些年来车辆的自动驾驶技术取得了巨大进步,与人工驾驶车辆相比,自动驾驶车辆可以通过自身传感器和算法来完成车辆的转向、加速和刹车等操作。根据预测,2025-2030年自动驾驶车辆将正式步入商业市场。然而目前的自动驾驶技术是基于车辆的离线传感器来实现的,相关企业如Waymo等已经实现了第三级别（L3）的自动驾驶,但由于离线的传感器所能感知的距离是十分有限的,要实现更高级别如L4甚至L5的无人驾驶,车辆所需要信息的计算资源将会急速上升。而如果自动驾驶车辆之间可以共享信息,网络作为车辆传感器的延伸,可以将车辆自身可感知的范围大大扩大,将使得无人驾驶变得更加安全可靠。然而如今现有的车辆通信技术并不完善,传统的车辆自组织网络（Vehicular Ad-hoc Network,VANET）在学术界和工业界已经研究数十年,但由于其自身的架构局限性至今仍未大规模商用。未来自动驾驶汽车所需通信业务的种类、数据量都是复杂多样的,并且其对数据传输的要求尤其是时延要求是极高的,目前的网络架构无法满足这些要求。本文的研究内容便是基于此背景的,主要有三部分的研究内容:首先我们利用现有的车联网技术及新型技术设计一个针... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自动驾驶车辆通信业务分类

驶技术中已经十分成熟了，且其与后者的无线通信是相对独立的，因此我们这里??主要考虑的后者，车辆为乘客提供的无线接入功能，使得车辆的控制和用户的业??务需求得到满足。图３．２描述了无人驾驶车辆内部的无线通信框架，每辆车都配??有车载设备（Ｏｎｂｏａｒｄ?ｕｎｉｔ，?ＯＢＵ），?ＯＢＵ上会配备不同接入方式的接入设备或??接口，图中所示共有三种接入方式：蓝牙、Ｚｉｇｂｅｅ和ＷＬＡＮ。??无线客户端??Ｈｉ?Ｉ?车内???Ｉ?Ｍ?＾??ｒｒ？?＆无线客户端??Ｚｉｇｂｅｅ?＾?蓝牙??、、、、、、?车载?ＯＢＵ??１／??图３．２无人驾驶车辆车内无线通信框架??除此之外，车辆还需直接或间接通过与周边的基础设施建立无线连接（详见??下一小节），才能实现车内设备的互联网接入。因此，在自动驾驶车辆上，乘客??可以通过上述的接入方式实现ＰＣ或其他无线设备的联网，可以正常的进行商业??活动，与客户进行视频电话、与同事开启视频会议，甚至可以在车辆上正常的办??公，完全节约出出行所需的时间；另外，这些无线接入同样也可以提供影音娱乐??业务

辆周边链路状态发生变化时均会立即向其汇报。主服务器是整个网络架构??的核心部件，主要职责是负责网络管理，具体则包括建立连接、路由优化??计算、网络资源分配、转发规则的生成和流表下发等等。??？雾服务器：它是某个区域内的ＳＤＮ控制中心（Ｆｏｇ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）和内容存储??中心，但同时也受主服务器控制，它们同样也是ＳＤ－ＡＶＮ的重要部件，它??可以分担主服务器的计算任务，如路由优化的计算和本区域３Ｄ高精度地??图的重构计算等，同时它还可以缓存本区域的路况内容，如３Ｄ地图或者??附近街道的实时路况信息等等，通过它的存储可以大幅降低车辆请求的响??应延迟。??？?ＳＤＮ交换机：ＳＤＮ交换机的职责是执行由控制中心（包括主服务器和雾服??务器）下发的转发规则，是介于控制中心、核心网络、５Ｇ基站和ＲＳＵｓ等??多个网络部件之间的重要桥梁，与传统的路由器不同，ＳＤＮ交换机不仅具??有普通路由器的所有功能，还支持ＯｐｅｎＦｌｏｗ协议，在交换机中存有根据??转发规则生成的流表，进行数据包转发时交换机通过查询自身流表来获得??


本文编号：3116783