车载wifi解决方案

车载wifi解决方案（精选10篇）

车载wifi解决方案 篇1

前言

大巴车提供WIFI应用,开始成为各各地方的客运或是车队的用户体验重着点.,也是一个商业价值开发点.在乘客坐车,特别是大巴,呆在车时间都是想对比较久,特别中长途大巴,基本要半天或是一两天的时间.那么如何起这一段时间,让乘客满意度更高,同时商值增加.价值分析

1.商业价值

1.通过免费WIFI,我们增加广告附加值 2.可以成为移动的路口 3.成为APP平台应用商 4.新媒体传播渠道

2.用户体验价值

1.提供客户定制型内容,满足各种不同需求 2.提高客户的满意度 3.增加客户的粘性 4.提高品牌知名度

项目分析

1.场景应用分析

行驶的大巴车上, 带有一定震动.环境温度不固定.使用人数30-60左右

原理分析

2.设备需求分析

1.一台工业4G路由器, 可以转WIFI信号,同进承载30-60人同时上网.路由器:F3734S工业路由器

1.本地存储：匹配大容量本地存储空间，高效对接广告推送。2.防震：针对公交车的移动应用，专项进行防震设计.3.宽温：宽温设计（-35~+75ºC），耐受高温、低寒，确保可靠工作。4.易于部署：体积较小，便于车上安装。

5.取电便捷：宽电压设计（DC5~35V)，可以通过大巴车车载电源直接供电。

2.取电设备,同时一个UPS电源备用

3.一套WIFI运营平台:需要对内容管理,更新, 同时数据统计和分析,广告投放等

平台:平台则可以多种或是四信WIFI运营系统

4.一台服服务器或是云计算机,支撑平台数据更新,和多用户访问.服务器: 双核或是双核以上,4G内存或是更高, 硬盘:100G以上,带宽自定议 5.SIM卡,主要是4G,这里以TD-LTE,移动4G为主

施工安装

设备调试

1.安装对WIFI路由器设备进行调式, 正常工作.这样避免安装后调试比较烦.2.平台架设,测试是否可以WIFI设备能正常连通工作

3.下图标红色左边是TF卡按装位置,又右边是SIM卡的安装位置

设备安装

1.安装布局点,可以根据车子结构、电源供给、线路铺设、信号传输等因素选择不同的安装位置，因为大巴车面积不大,长度也不长,所以WIFI信号都可以很好的覆盖到

2.服务器平台架设,可以这里选用多线服务器,或是云服务, 配置好以后,与路由器进行链接测试.平台介绍

前端用户平台

前端平台主要是给乘客链接后使用的平台.前端平台我们一些可以提供资源供用户使用.后端管理系统

1统组成

输入登陆名、密码等相关信息进入系统图2-2.1.。设备管理管理平台主要由设备管理、基础数据、wifi管理、系统管理四大模块组成。设备管理包含：路由管理、设备参数； 基础数据包含：设备型号；

Wifi管理包含：Wifi连接信息、短信发送信息、用户注册信息、广告统计； 资源管理包含：信息管理、广告管理、应用管理、视频管理；

后台登入界面

使用界面

乘客使用方法

乘客链接上WIFI后，会先看到10秒倒计时广告信息；然后跳转到本地的内容，本地内容你可以存放一些视频、新闻、活动广告、音乐等等。

这些内容都是存在路由器上的TF卡里面的，您可以随时更新把客户吸引在本地也就节省不少的流量费用。

车载wifi解决方案 篇2

⑴移动性与扩展性。走到哪、用到哪, 只为基本的需求, 保持信息的传递与无时无刻的网络连结, 让个人计算机不再是个能够移动的孤儿, 但是网络线所带来的不便与限制难以克服, 这就是非得靠无线通讯不可。因此, 无线局域网络WLAN为计算机带来了相当的机动性, 已彻底颠覆传统的生活与工作状态。

无线局域网WLAN还有另一个优点, 那就是良好的扩充性。以一个2.4GHZ下的WLAN而言, 若当有更多使用者加入该网络时, 可以在同个定点扩充至三个互不干扰的无线网络。因此, WLAN可大可小, 扩充与升级都较传统有线网络来得方便。只要增加无线接入点AP就可以拓展整个网络的涵盖范围与容量。

⑵WLAN的教学体系的扩展。如果想要你根据一个特定的教学节目来编排座位;如果你想要在一个多媒体网络教室里增加学生, 那么无线网络解决方案就能够很方便的解决这些问题。有了无线网络, 无须用网线把PC机连接到每一个以太网端口, 所以你在移动一台联网的PC机时跟移动一张课桌一样方便无线网络在教室中的应用, 是人们可以携带着个人的笔记本电脑, 从一地点漫游到另一个区域, 不再受到线缆的拘束与羁绊。

⑶校园数据与实时信息的收集。有了无线校园网, 学习将变得不受约束。学生可以带着笔记本电脑去教室或者图书馆, 这些场所的有线网络端口一般是不能满足所有学生的上网需求的。学生们还可以很方便地将刚刚听到的信息或得来的实验结果到网上去查找相关资料验证, 而没必要等到下次去机房时再对。现在各综合性大学都设立了MBA专业。由于MBA开设的课程有许多是跟实际结合强, 学生可以充分利用无线校园网随时随地连接的优越性, 上网查阅资料, 无线网络对于他们的意义将更大。有许多大学的MBA专业甚至规定每一个学生必须配备笔记本电脑, 以方便教学、完成作业、项目讨论及台前演示等。而无线校园网络的建立, 将使那些老的教学内容更加丰富多彩。

2 校园网络核心需求

⑴计费体系。校园网是学校和外界交流的重要平台, 也是展现学校面貌的重要舞台。随着学校硬件设备的不断健全, 用户的复杂性及多样性, 对网络提出了安全认证的需求, 网络需要运营, 因此也有了计费收费的需要。各个学校根据自身特点, 选择一套合理、有效的认证计费系统是十分有必要的。

⑵QOS体系。大部分高校的网络中心已在扮演互联网服务供应商的角色, 他们为学校的教师, 学生, 和行政人员提供互联网介入服务。但是网络中越来越多地使用高带宽的应用程序 (即P2P网络, 流式视频) 使得关键任业务所需要的带宽得不到满足, 同时他们也发现简单的增加互联网出口的带宽是徒劳的, 因此他们必须借助于流量控制设备来保证他们的服务。

⑶校园网络的安全性。随着信息化社会的到来, 网络在人们的工作、生活和学习方式中扮演着越来越重要的角色, 校园网对提高学校的教学质量, 推进以创新精神为核心的素质教育起着至关重要的作用。由于网络所具有的独特性, 即它的开放性、国际性和自由性, 使用户面临着严峻的安全性、不稳定性等问题。校园网络作为学校的重要基础设施之一, 它的安全直接影响着校园正常的教学和办公活动, 如何保障校园网络的安全已成为各个学校不可回避的一个问题。

3 规模部署无线网面临的挑战

⑴射频规划和部署的挑战。WLAN技术依赖于无线电波作为数据传输的载体, 众所周知无线电波的传送过程极易受周边环境的影响, 在不同的地理及自然环境下, 其射频特性也相去甚远。由此, 当需要为满足学术报告厅、多媒体教室、礼堂等场所的大量无线用户接入需求而密集部署AP时, 我们将必须为避免无线信号干扰而仔细规划各AP的射频信道并调整它们的射频功率大小。以上问题使得传统无线工程的射频规划及部署必须依赖于具有丰富无线工程经验的专业人员来完成。而典型的校园园区往往跨越较大范围的地理区域, 自然环境也较为复杂, 如果依赖传统的方法进行无线规划和部署将更为困难, 其工作量和准确性也是难以预估的。因此, 为了使无线网络真正能够在校园中部署应用, WLAN设备供应商必须制定一套易于操作的手段或工具来指导工程人员进行射频规划和设备部署。

⑵射频管理的挑战。无线电波是一种无影无形的传输介质, 通常在不借助专业仪器的情况下人们无法感知无线射频环境的变化, 例如我们很难察觉网络中是否存在其它工作在2.4GHz频段的非802.11设备所产生的临时射频干扰。另外, 当网络中某个AP失去工作能力时, 其所覆盖的区域将出现射频覆盖盲区。而当网络中新增加一台AP时, 新AP工作信道上的无线信号又很可能会对网络中的邻近AP产生干扰。在上述描述的场景中, 如果没有一套行之有效的手段去发现问题并提供解决问题的指导依据, 那么针对无线网络的管理和维护工作将变得极为困难, 也必将打击学校管理者部署无线网络的信心。

⑶设备管理的挑战。Extricom无干扰WLAN系统, 在无线技术方面率先提出Interference-Free无线局域网架构, 这一突破性的进展被人们称作“下一代的企业级Wi-Fi”。Extricom的无线局域网架构让企业可以部署他们自己的高性能和高扩展性, 并不逊色于传统有线网络的新一代无线局域网。并且, 企业可以将包括数据, 语音和视频的所有应用加载到无线网络中, 在保证总体性能的同时, 还保障了安全性。此外Extricom WLAN系统在部署和维护方面相对于传统WLAN系统也大大的简化了。

车载wifi解决方案 篇3

作者简介：鲁士文（1944—），男，江苏淮安人，中国科学院计算技术研究所研究员，博士生导师，中国科学院研究生院教授，研究方向为计算机网络。通信方式：lu@ictaccn。 引 言 当前有两种重要的无线网络接入技术，一种是WiFi，另一种是WiMax。尽管人们一般对二者的英文全称的中文翻译没有什么疑义，但由于翻译文字较长，使用不便，所以在几乎所有的中文报纸杂志中都直接使用英文缩写词WiFi和WiMax。

计算机名词审定委员会网络学科的专家在对这两个名词进行审定的过程中，觉得有必要把它们翻译成容易交流的中文名词，从而有助于它们所代表的重要的网络技术和标准在我们国家更大范围内的传播和普及。

WiFi是英文全称wireless fidelity的缩写，对应的中文全称是“无线保真”。它是按照IEEE 80211标准实现无线局域网的技术的别称，通常人们也用它来指称IEEE 80211标准本身。

WiMax是英文全称world interoperability for microwave access的缩写，对应的中文全称是“微波接入的世界范围互操作”。它是遵从IEEE 80216标准的无线宽带接入技术的别称，通常人们也用它来指称IEEE 80216标准本身。

下文简要介绍WiFi和WiMax所表示的技术和标准的应用背景和功能特征，阐明它们的相似和不同之处，并在此基础上接着介绍作为计算机名词审定委员会初步讨论结果的译名方案，希望借助《中国科技术语》刊物，在更大范围内征求同行科技人员和广大读者对这两个中文译名的意见。

一 应用背景和功能特征 1WiFi

遵从IEEE 80211标准的无线局域网系统运行在诸如ISM（工业、科学和卫生频段）这样的无需执照的开放频段。它的典型配置包含膝上计算机、移动电话等客户设备和被称作AP（接入点）的基础设施，使用CSMA/CA（带冲突避免的载波感应多路访问）通道分配机制，最长通信距离可达100米。客户设备通过AP连接到类似以太网这样的有线网络，并通过这个有线网络访问因特网。

就WiFi使用的频率而言，无线信号会被固体反射，使得一个传输信号的多个反射波可以沿着不同的通路到达接收方，这些反射波可能互相抵消或增强，产生多路衰落的现象，使得接收到的信号波动很大。解决这个问题的关键是通路多样性，沿着多条独立的通路发送信息。这样即使有一条通路由于衰落变得很差，发送的信息也能被正确接收。可选的做法包括使用在允许频带内的不同频率、使用在多对天线之间不同的通路空间，或者在不同的时间片段上重复发送比特。

具有多个不同版本的80211标准使用了所有上述克服多路衰落的技术。初始的版本（1997年）通过频率跳变或在允许的频谱上扩展信号定义了以1Mbps或2Mbps速率运行的无线局域网。该标准刚颁布，人们很快就抱怨它太慢了，因此接着就开始研制更快的标准。对扩展频谱方案的拓展产生了速率可高达11Mbps的80211b标准（1999年）。80211a（1999年）和80211g（2003年）转向被称作OFDM（Orthogonal Frequency Division，正交频分复用）的不同的调制方案。它把一个很宽的频带划分成许多个窄的频段，并在其上并行地发送不同的比特。这个改进的机制把80211a/g的位速率提高到了54Mbps。这是一个显著的增长，但人们依然希望能有更高的吞吐率来支持日趋紧迫的高带宽应用。最新的版本是80211n，规定最多可使用4条空间流，理论速率为600Mbps。目前由于产业链还在发展之中，普及的速率是300Mbps，一个基本的趋势是300Mbps → 450Mbps → 600Mbps。

在80211中，移动性是有限的。典型的表现是，80211客户是从一个固定位置移动到另一个固定位置，并非不停地移动。即使使用了80211移动性，也只是在单个80211网络上扩展，最多覆盖一座大楼。

2WiMax

遵从IEEE 80216标准的接入网络的目标是解决从电话局到用户处所这段距离内的网络连接问题，其技术途径是宽带无线，遵从该标准的网络也被称作宽带无线城域网。

WiMax的出发点是用无线媒体代替比较昂贵的连接大量家庭或企事业单位的光导纤维和同轴电缆方案。在附近的山上或其他制高点竖立一个大的天线总比挖许多地沟埋线要容易得多，也比较经济。

第一个80216标准是在2001年批准的。早期版本提供了互相都在视线内的固定点之间的无线本地回路。该设计很快又被改进，使得WiMax成为替代同轴电缆和DSL（数字用户线）接入因特网的有竞争力的方案。到了2003年1月，80216已经被修改成能够在2GHz和10GHz频率之间使用OFDM技术支持非视线链路。这一改变使得对它的实施变得容易得多，虽然站点依然是固定位置的。

3G蜂窝网络的兴起在高数据率和移动性方面提出了挑战。作为对此的回应，到了2005年12月，80216又有了增强版本，支持以车辆速度行进的移动性。

大多数的WiMax实现都使用在35GHz或25GHz附近的需要执照的频谱。现在80216标准允许运行的频率范围是从2GHz到11GHz，并支持不同大小的通道，例如固定WiMax使用的频带宽度是35MHz，移动WiMax使用的频带宽度是125MHz至20MHz。在移动WiMax中，典型地在5MHz通道的情况下有512个子载波，在每个子载波上发送一个符号的时间是100微秒。WiMax数据传输距离最远可达50公里。

WiMax是在较大的地理区域内提供高速因特网接入服务的通信技术。WiMax的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM、MIMO（Multipleinput multipleoutput，多路输入多路输出）等先进技术，随着技术标准的发展，WiMax正在逐步实现宽带业务的移动化。2005年的WiMax版本支持最高达40Mbps的位速率，2011年版本把固定站配置的位速率更新为最高可达1Gbps。当前实际实现的速率为最高75Mbps。但考虑到WiMax带宽需要在更多的用户之间分享，与80211相比，WiMax在速率方面并不具备优势。

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3WiFi和WiMax的异同

WiFi和WiMax都是不使用同轴电缆或DSL（数字用户线）把设备通过无线媒体以每秒若干兆位的速率连接到因特网的技术。设备可以是移动的，至少可以是便于携带的。它们的主要设计目标也都是通过空中运载IP分组，并以尽可能少的操作连接到运行IP协议的有线网络。分组可以运载P2P（对等通信）流量、VoIP（在IP上的语音）呼叫，或者流媒体，从而支持广泛的应用。

然而，如前所述，WiFi使用不需要执照的开放频段，而WiMax则使用需要执照的频道。而且，与WiFi相比，WiMax支持更大范围的通信，并具有更好的移动性。

WiMax实现的典型距离是WiFi网络的10倍。结果WiMax的基站比WiFi的AP（接入点）强大得多。为了处理跨越较长距离的比较微弱的信号，WiMax基站使用更大更好的天线，并且执行更多的处理以应对差错。为了使吞吐率最大化，基站需要为每个特定的用户仔细地规划发送机会，并且对通道的使用不执行CSMA/CA算法，因为那样做会因为冲突而浪费带宽。因此对整个系统所做的优化工作也要比WiFi系统多。考虑到已经为执照的频谱花费大量的资金，在WiMax系统中引入这样的复杂性是值得的。不同于WiFi，WiMax所提供的是能够支持更好的质量的可管理的可靠的网络连接服务。

综上所述，WiFi和WiMax都是提供基于标准的因特网接入服务的无线宽带技术，但在所支持的传输距离和移动性方面，WiMax具有显著的优势。

二 中译名方案 对于WiFi和WiMax中文译名，计算机名词审定委员会的网络学科专家组最初根据它们的发音［waifai］和［waimêks］，并兼顾它们的功能特征，提出了“蛙发”和“蛙迈”这两个译名。Wi被音译成“蛙”，Fi和MAX则分别被音译成“发”和“迈”。见到“蛙发”，人们就容易联想到夏天池塘里的青蛙发出的鸣叫声，也容易联想到“井蛙之见”这个成语。这也正是方案提出者希望看到的效果。夏天池塘里青蛙发出的鸣叫声可以在有限的范围内被清楚地听到，这有点类似于无线局域网，发送方发出的无线信号可以在局部区域内被接收方正确接收。成语“井蛙之见”所寓意的“见闻有限”也刚好可比于WiFi较短的通信距离。“蛙迈”意味着青蛙迈出了所在的水井或池塘，扩大了活动范围，从而可以有更多的人在比较开阔的田野上听到它们的鸣叫声。这种寓意刚好可比于WiFi主要是用于室内网络连接的技术，而WiMax主要是用于室外网络连接的技术的应用场景，也刻画了WiMax较强的移动功能。

以“蛙发”“蛙迈”这两个译名为草案，2011年下半年，在计算机名词审定委员会所有学科专家范围内对WiFi和WiMax的中文译名进行了反复的讨论，提出了许多修改方案。一些专家认为，“蛙”这个字在某种程度上有一些贬义，应该换一个更好的字。对于“发”和“迈”，则没有人提出异议。在讨论的过程中，部分专家提出用“维发”和“维迈”来代替“蛙发”和“蛙迈”。但另有一些专家认为，WiFi和WiMax都是采用了OFDM和MIMO等先进技术的功能强大的网络接入标准，且在现实社会中的流行面很广，应该翻译成比较有气派的且能够朗朗上口的中文名词。基于这样的考虑，有的专家提出了“威发”和“威迈”的译法，该译法在随后的讨论中得到了计算机名词审定委员会所有学科专家的普遍认可。

三 结 语 综上所述，对于WiFi和WiMax中文译名，计算机名词审定委员会当前提出的方案是“威发”和“威迈”，该译法主要从音，并适当兼顾功能特征。笔者在此恳请更多的网络研究、开发和应用人员，也包括广大的网络用户，对WiFi和WiMax中文译名方案进行讨论。只有经过在尽可能大的范围内听取各方面的意见，集思广益，我们最后审定的名词才能够被社会上的大多数人接受和被普遍使用。

WiFi和WiMax的中文名

WiFi和WiMax分别是无线网络接入技术wireless fidelity和world interoperability for microwave access的缩写。计算机名词审定委员会针对WiFi和WiMax这两个词的中文名提出了“威发”和“威迈”的译名方案，现通过本刊向更广泛领域征询意见。“威发”与“威迈”两译名是否合适，WiFi和WiMax是否有更佳译名？欢迎专家学者以及广大读者致函本刊。

本刊编辑部

车载wifi解决方案 篇4

NO.1 重启wifi连接

手机连接wifi上网时，会自动得到一个IP地址，如果IP地址没有冲突就没事，如果有冲突，关闭wifi然后打开wifi连接即可。

操作方法

设置-无线和网络设置-WLAN-关闭WLAN-重新打开WLAN

NO.2 重新输入密码

如果第一招失灵，那就重新输入一下密码，再进行连接。

操作方法

长按该网络-修改网络-重新输入密码-保存-连接。

NO.3 检查wifi密码

如果你有经常更改wifi密码的习惯，那么，当手机无法连接wifi时，就该在手机上更新wifi密码了。

操作方法

长按该网络-修改网络-输入新密码-保存-连接

NO.4 查看wifi高级设置

如果前三招都没有解决问题，我们就进入高级设置阶段吧。

操作方法

设置-无限和网络-WLAN-菜单-高级设置-如果发现使用代理服务器，删除

温馨提示

代理和端口之类的一般不会被更改;但是如果wifi出现问题，并且前三招无法解决的情况下，这样做还是挺有必要的。

NO.5 关闭wifi休眠设置

如果你的wifi经常断的话，也许是你进行了休眠设置，直接取消就好了。

操作方法

设置-无线和网络-WLAN-高级设置-在休眠状态下保持WLAN

相关内容

基本介绍

WiFi在掌上设备上应用越来越广泛，而智能WiFi手机就是其中一份子。由于WiFi手机的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的免费频段，因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在WiFi覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。而其它一些基于WLAN的宽带数据应用，如流媒体、网络游戏等功能更是值得用户期待。有了WIFI功能我们打长途电话(包括国际长途哦)，浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。WiFi的全称是WirelessFidelity，又叫802.11b标准。它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，

车载wifi解决方案 篇5

1、打开“Wifi共享精灵”，点击程序主界面中的“Wifi助手”项

2、接着在打开的窗口中，切换至“升级网卡驱动”选项卡，当有新驱动程序时，点击“更新”按钮，

wifi共享精灵检测不到无线网卡解决方法

。    3、待驱动下载完成后，点击“安装”按钮进行网卡驱动的升级安装操作，    4、接下来重新插拔无线USB网卡，同时右击任务栏处的“Wifi共享精灵”图标，选择“关闭热点并退出”。    5、最后再重新打开“Wifi共享精灵”，就可以发现已经成功识别无线网卡啦。

车载wifi解决方案 篇6

随着3G网络的不断普及，网络带宽成倍增加，可以满足高帧率、较高图像质量视频数据传输的需求。原有单车以录像为主的车载视频监控解决方案渐渐向系统化、网络化、平台化方向发展。由于车辆的移动性，用户对车辆远程视频浏览、车辆GPS卫星定位以及车载终端与平台数据交互的需求尤为迫切。下面就车载视频监控系统级解决方案的技术发展方向浅作论述。

1 车载视频监控系统解决方案的现状及需求分析

1.1 无线网络适应性的需求

车载无线联网视频监控系统与传统固定点视频监控有着明显的差异：

(1)终端IP地址不固定，有防火墙限制：运营商分配给无线终端的IP地址可能随时更换，且进行了防火墙限制，封闭了部分端口。

(2)网络带宽波动较大：无线网络所在地用户数量多少、地域差异及网络优化程度等问题影响着未来网传的质量，导致网络带宽实时变化，甚至可能瞬间降低到零，车载视频终端要能适应这种网络带宽变化的模式。

(3)车载终端实时运动，基站切换频繁，也造成了视频无线网传的不可确定性。

为了提升车载视频无线网传的效果，需要根据上述特点对视频的编码算法、网络传输协议进行改进。

1.2 数据多级管理的要求

大型视频监控系统的核心需求就是可以实现多级管理。车载视频监控系统应具备以下功能：

(1)权限分配管理：出于安全性因素的考虑，有必要将用户分类，使其享有不同的权限，分配不同的任务。

(2)视频流媒体转发技术：无线网传至中心的视频应分发到不同的用户，满足多个用户同时浏览一路视频的要求。

(3)系统扩展性能：系统应考虑未来用户数量增多后扩容的要求，保证在不改变系统拓扑结构的基础上，仅增加转发服务器数量即可进行系统扩容。

1.3 智能交通管理需求

智能交通系统是将多种先进电子技术有效地集成运用于整个交通运输管理体系，从而建立起的一种在大范围内，全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。

车载视频监控系统作为智能交通系统有机的组成部分，可以实现以下功能：

(1)车辆GPS定位信息管理：车载视频监控终端可将GPS卫星定位信息实时传输至管理中心。

(2)车辆信息实时上传：车载视频终端将行驶中的车辆的状况(例如发动机转速等信息)实时网传至管理中心。

(3)数据交互功能：3G无线网络除了能满足车载视频网传外，还可以实现声音、文字、图片等信息的交互。

(4)其他功能：智能交通管理对实时车辆的客流数统计有强烈的需求，管理中心通过实时视频浏览，对车辆内的人数有大致的了解。

1.4 广告娱乐视频下发需求

广告娱乐视频播放可为车主带来一定的收益。在国内车辆广告业竞争激烈的今天，个性化的车载广告服务已成为车载广告发展的大方向。广告商的主要需求有：

(1)即时更新车载广告数据：3G网络可以满足广告商即时更新车载广告的需求。

(2)广告数据反馈：广告商需要对每日的广告投放数量进行统计分析，这就要求车载终端能统计广告播放投放量并与中心交互。

(3)数据交互功能：在投放广告的同时，系统应具备下达通告、天气预报、道路信息等数据交互功能。

2 系统解决方案分析

2.1 车载视频监控系统的组成结构

车载视频监控系统由三部分组成：

(1)车载终端(即车载DVR)：除了传统录像功能外，还应具备GPS卫星定位、3G无线网传、多媒体广告娱乐视频广播等功能。

(2)无线网传子系统：可借助于运营商的3G网络系统进行数据的实时无线网传。

(3)中心管理平台：对系统进行统一管理，分配用户和终端的权限，管理视频数据的流媒体转发，实现数据信息的交互功能。

2.2 车载视频监控系统功能简介

(1)视频实时浏览

实时浏览车载终端上传的视频图像，并可对视频图像的分辨率、码流、帧率、图像质量等参数进行调整管理。

(2)报警处理

应急报警是车载视频监控系统中的一大要点。在车载终端发出报警信号后，客户端软件应即时弹出车内外视频图像，并进行声音报警提示。此外系统还应具备设备故障报警、超速报警、阻塞报警、越界报警等报警功能。

(3)数据的交互管理

车载终端与中心管理平台可进行声音、视频、图片、文字等信息交换，满足用户对广告娱乐数据交互的需求。

(4)车辆调度管理

监控中心对车辆进行定位调度管理，在监控中心大屏上显示车辆地理位置信息，并根据车辆所在地的道路状况进行合理的调度管理。

(5)数据检索和分析

系统可对历史数据进行追溯和分析，如历史视频录像检索回放、GPS定位轨迹回放、报警数据检索分析等。

2.3 车载视频监控系统关键技术特点

(1)无线视频防火墙穿透技术

为了突破运营商对无线网络的限制，系统应支持防火墙穿透功能。防火墙穿透技术与VPN技术类似。车载终端采用主动连接模式进行网络连接，即在车载终端与中心服务器间建立一条常连接的通路，平时传输心跳包和GPS定位等信息;需要传送视频时，客户端通过转发服务器从车载终端提取视频流。

(2)视频流低带宽无线网传技术

视频流低带宽无线传输技术包括以下几点：

(1) 采用压缩效率高的编码算法，目前主要采用H.264压缩算法;

(2) 视频流传输能适应无线网络带宽的变化，及时调整视频发送帧率和码流;

(3) 为保障视频信息安全，可利用运营商专网进行数据网传，如中国电信的VPDN网络，中国移动和中国联通的APN网络。

(3)流媒体转发技术

由于无线网络上行带宽的限制，为了满足监控中心或其他远程客户同时对车载终端进行视频访问的需求，监控中心应配置流媒体转发服务器。对车载终端的视频访问全部通过流媒体转发服务器来进行转发，使得车载终端的视频服务只占一个通道。流媒体转发技术可缓解网络带宽紧张，提高响应访问的效率，以更小的时间代价换取更高的带宽利用率。

(4)多服务器负载均衡技术

监控中心和车载终端存在大量数据交互，其中GPS定位信息等需要占用大量的数据库存储空间，在车辆超过一定数量时，一台服务器不能满足系统管理的要求，因此系统应支持多服务器平衡负载。系统负载均衡是指多台服务器以对称方式并行处理，每台服务器都具备等价的地位，可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助。多服务器负载均衡技术为系统无缝扩容提供了完善的解决方案。

(5) 3G视频无线网传制式的选择

视频网传主要以3G网络作为上行链路，下面通过表1对3种不同3G网络制式上行速率进行对比说明。

此外，选择无线网络制式时还应充分考虑当地网络覆盖情况。

3 结束语

车载wifi解决方案 篇7

目前，在无线监控、工业控制、视频传输等行业应用中，嵌入式无线系统主要采用以NORDIC解决方案为代表的无操作系统环境，该方案由“CPU+无线数传模块”构成，能够实现短距离低带宽无线通信。但由于窄带无线通信的技术所限，只能实现2Mbps的最大传输速率，对应在实际视频传输中，只能满足10米内320*240下小于15帧/秒的应用。随着市场对更大屏幕、更快的传输速率、更流畅的视频效果的需求，这一解决方案将远远满足不了人们的需求。系统升级需要WLAN这样的宽带无线传输设备，传统的升级做法为在原有系统架构下，增加Flash、SDRam，并运行一套嵌入式操作系统来驱动WLAN模块，不但大大增加了系统成本，而且产品开发难度增大，周期延长，不利于新产品的推出。

北京中电华大电子设计有限责任公司推出的无线应用方案Nos-WiFi产品(如图1所示)改变了这一现状。华大电子多年来致力于Wi-Fi核心芯片及模块产品的研究和开发，至今已经成功量产了天联系列（Airquick）3款同时支持国内（WAPI）/国际（11i）安全标准的芯片，并以此为基础，推出了近十款WLAN模块产品，产品应用覆盖了笔记本、USB外置无线网卡、家庭音视频、安防监控、运营商热点产品、家庭网关、工业应用、智能交通等各个领域。

图1：无线应用方案Nos-WiFi模块实图。

无线应用方案Nos-WiFi系列模块产品是为了满足工业应用、安防监控等领域中，现有产品的无线功能升级的需要而研发的，其最大的特点在于：它提供了一个不基于任何操作系统的驱动软件，可以集成到任何的系统平台中运行，并实现高速的数据传输，使得没有操作系统也能使用Wi-Fi进行视频传输成为可能。其驱动软件结构如图2所示:

图2：驱动软件结构。

此产品集成到主机系统中的位置如图3所示：

图3：驱动在主机系统中所处位置。

无线应用方案Nos-WiFi的特点和现状

对于市面上的大多数基于802.11b/g/n标准的USB无线模块来说，它们绝大多数都应用在PC平台上，因此，这些usb无线模块的厂商通常只能提供基于windows或linux环境下的驱动程序，相应的在嵌入式应用中，只有使用了诸如WinCE、嵌入式linux操作系统的嵌入式系统平台才能应用这些产品。而对于那些自身硬件资源有限，处理能力较低的嵌入式设备来说，WinCE和嵌入式linux无疑是一个庞然大物，只使用一些简单的支持调度功能的操作系统甚至是不使用任何的操作系统是它们唯一的选择，

而在这些系统上却没有可供使用的USB无线模块。即使这些厂商迫于压力升级了系统的硬件以满足使用USB无线模块的需求，但是由此而增加的成本也大大降低了产品的竞争力。例如，在一个典型的支持Wi-Fi功能的基于Linux操作系统的嵌入式设备中，为了支撑操作系统，硬件架构需求为“CPU+32MB SDRAM +32MB FLASH”，而在一个不运行操作系统的嵌入式设备里面，硬件架构可变成“CPU+8MB SDRAM +1MB Serial flash”，由此带来的成本差异约为4美元，考虑到主CPU价格的区别，有无操作系统环境下设备整体成本相差约6美元。

目前无操作系统环境无线数据透传业务领域，主要使用Zigbee或者Nordic等公司的2.4Ghz私有协议无线数传模块（非标准Wi-Fi产品），但这些产品仅在很短距离（约10m）以内能够实现2Mbps左右的数据吞吐率，无法实现大数据量室内中远距离数据传输。而采用无线应用方案Nos-WiFi产品的无线传输方案，基于802.11g标准的WiFi传输技术物理层最高传输速率可达54Mbps，即使在室外覆盖范围100米的情况下仍能实现5.5Mbps的物理层传输速率，使得远距离、高吞吐的数据传输成为可能。

无线应用方案Nos-WiFi产品的典型应用

◆流媒体电视

在现代生活向数字化、网络化推进的大环境下，家电产品的3C融合已经成为一种不可避免的产品发展趋势，而电视作为现代家庭显示中心的地位不可动摇。因此，流媒体电视机应运而生。流媒体电视不仅可以收看更清晰的电视节目，还可以播放数码相机、移动硬盘等数码设备里的图片、音乐、电影，让全家人共同欣赏。

而流媒体电视与Wi-Fi技术的结合，使得人们可以通过无线网络直接与家庭电脑连接，从而直接播放存储在电脑上的流媒体文件，甚至更进一步，使用无线网络通过家庭无线路由器接入Internet网络，实现真正的网络在线播放功能。无线应用方案Nos-WiFi产品使得在流媒体电视中加入Wi-Fi功能变得更加容易。

◆无线安防、视频监控

在点对点的无线通讯应用，比如baby Monitor等监控产品，无线应用方案Nos-WiFi更能凸现优势。

Baby Monitor，即婴儿监护器，是小型无线电传送装置，包括发射器和接收器两部分。发射器放置在婴儿身边，设置有麦克风和摄像头，对于婴儿发出的每一个细微声响、动作，都可以准确无误地收录，并通过发射器上的天线发出清晰的信号。接收器是一个便携式掌上显示器，用来接收这些信号，由父母随身携带。通过这种装置，父母就可以在别的房间甚至室外院落中处理其他事务，同时，对孩子的情况也了如指掌。

◆工业控制、智能交通

现代的工业控制对系统的联网能力要求越来越高，工业控制的复杂度越来越高。因此，对于工业控制中的CPU的资源限制也越来越大。本模块产品可以在不改变系统大的架构下，轻松升级现有的系统。将现有的系统升级到无线的TCP/IP网络。

同样，现代的职能交通领域对系统的联网能力以及系统的联网的灵活性要求越来越高。

车载wifi解决方案 篇8

wifi怎么读

wifi无线网络一词也是近一两年逐渐变得流行的，但依然有不少新手朋友不够了解，下面编辑今天为数码新手朋友介绍些扫盲知识，本文由大家分享wifi怎么读以及什么是wifi功能，希望能够对菜鸟朋友有所帮助。

● wifi怎么读?

“wifi”拼音音译为：“weifai”亦或“weifi“。 根据法国最权威的Le petit Robert词典最新版，wifi音标是[wifi]，发音接近汉语的“威费”。但现在人们常常读作waifai(读拼音)，这些大家只需要了解，明白大家所讲的指什么即可。

●什么是wifi功能?

什么是wifi功能，简单的说wifi功能就是可以满足诸如笔记本电脑、平板电脑、以及智能手机设备无线上网的一种无线网络简称，近年来wifi变得越来越流行。

车载wifi解决方案 篇9

系统组成

调平原理

调平方式通常有3点式或4点式, 特殊的还有多点式如6腿或更多腿平台。本系统根据实际的应用情况, 采用4点式调平方式。四点支撑的工作平台X轴、Y轴是根据水平传感器的安装位置确定工作平台面上互相垂直的两个轴向, 调平原理如图1所示。

在工作平台的支撑腿着地后, 控制系统开始进行调平。通过水平传感器的检测信号, 可以找出工作平台的最高点。将水平传感器按如图1所示方向安置于工作平台上, 传感器输出含有X和Y轴信号, 它们是与水平误差 (角度) 成线性关系的数字信号。当X>0, Y<0时, 撑腿A为最高点;X<0, Y<0时, 撑腿B为最高点;X<0, Y>0时, 撑腿C为最高点;X>0, Y>0时, 撑腿D为最高点。

假设撑腿着地后撑腿A为最高点 (其他撑腿为最高点的情况相似) , 根据水平传感器的信号, 可以分别进行X轴和Y轴方向的调节。如先进行X轴调节, 其过程如下:撑腿A和D不动, 撑腿B和C同时上升一定位移, 即工作平台绕撑腿A和D为轴线旋转, 撑腿B和C同时上升, 上升的数值由控制系统根据水平传感器的X轴反馈值决定, 直至X轴呈水平状态。Y轴调节与X轴类似。若工作台的X轴和Y轴调节成水平状态, 则可认为工作台已处于水平状态。4点调平的水平误差为θ2=θ12+θ22, θ1和θ2分别为水平传感器的角度精度。若两个传感器的控制精度都为δ时, 则水平误差

4点及多点调平设计面临的一个主要问题是虚腿现象, 即有一个腿受力很小或者悬空, 这在调平过程中是不能允许的。当平台的负载均匀时, 4个支撑点的受力应该均匀。本系统设计的处理办法是把平台支撑起来后, 先进行一次粗调平 (设定一个粗精度) , 目的是使4个支撑点的受力比较接近。然后, 再按照系统设定的调平精度进行调平。这样, 调节的过程就中不会出现一腿受力过小 (虚腿) , 从而有效的预防虚腿现象的出现。

硬件组成

该自动调平系统硬件组成如图2所示。系统主要由控制部分、水平传感器、压力传感器、伺服控制器、伺服电机及伺服电动缸等组成。

水平传感器 (X、Y两个方向) 测量车载平台的倾斜度, 通过RS232串行口向控制部分发送X方向和Y方向的倾角数据, 波特率采用9600bit/s。本系统采用的水平传感器其测量精度 (零位) 为0±20", 分辨率≤4", 完全满足平台倾角测量和调平的要求。

压力传感器用于测量4个支撑脚承受的压力, 测量范围0~9000kg, 通过RS232串行口向控制部分发送压力数据, 波特率采用9600bit/s。

控制部分主要由控制板、伺服驱动器和驱动接口单元组成。控制板是控制部分的核心, 主要由单片机、CPLD、多路DAC、多串口扩展电路、RS232电平转换电路、看门狗电路等组成。当操作人员通过按键将控制指令发送到控制板, CPU读取水平传感器、压力传感器送来的数据进行判断并形成控制策略, 产生控制信号由DAC送达伺服控制器, 再控制驱动接口电路驱动某一路伺服电机运转, 直至调平。为了操作安全起见, 整个调平运行过程通过声、光进行指示。控制部分实时地将倾角、压力数据进行显示, 方便操作人员监控。

本车载雷达平台调平过程具体分两个阶段完成。第一阶段为架设阶段, 即车载雷达到达阵地后, 先控制四个支撑腿着地, 进行落地检测。系统通电后, 操作人员只需按操作面板上的“架设”键, 控制系统驱动伺服电机升支撑腿, 同时检测各支撑腿是否着地, 当某一支撑腿着地后停止该腿的升动作。当四个支撑腿全部着地后, 落地检测结束。第二阶段为调平阶段。操作人员按操作面板上的“调平”键, 单片机读取水平传感器送来当前车载平台的倾斜度数据以及压力传感器送来的各支撑腿的受力数据, 根据倾角数据和压力数据, 按照控制策略驱动相应电机上升相应支撑腿, 直至座车倾斜度达到雷达系统的要求。

系统程序工作流程

本系统的工作流程框图如图3所示。

结语

雷达自动调平系统是车载雷达的一个重要的组成部分, 对提高雷达的测量性能, 如目标角度的测量精度以及整机架设、撤收的速度等, 起着决定性的作用。本系统采用单片机和CPLD控制, 应用交流伺服控制, 大大提高了雷达天线架设时平台的水平精度和调整的时间, 而且具有高可靠性和维护性好的特点。

参考文献

[1]倪江生, 翟羽健.雷达天线座车调平问题的研究[J].测控技术, 1994, 12 (4) :36–39

[2]杨兴瑶, 刘行景.高精度电子倾角传感器及其在自动调平仪中的作用[J].江苏机械制造与自动化, 1994, (6) :34-35

[3]邓先荣.天线伺服系统多电机同步控制方法[J].现代雷达, 2005, 27 (6) :45–47, 51

[4]何立民.单片机应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2002

车载wifi解决方案 篇10

车载Mesh网络 ( VMN) 是一种特殊的WMNs。在VMN中, 路边的网关和Mesh路由器单元通过相互的有线或无线通信构建了车载网络的基础设施。Mesh客户端是装配有通信芯片的车载, 它们可通过路边单元连接因特网。因此, 存在两种类型的通信, 车载-车载 ( V2V) 的通信和车载-基础设施 ( V2I) 的通信。对于V2V通信, 车载可采用任何无线技术实现互相通信, 例如IEEE802. 11、Wi Max等［3］。采用V2V通信, 一组车载可组建无线Ad Hoc网络以实现一些特殊功能。反之采用V2I通信, 车载可与接入点联系, 还可以通过主干网络与其相应节点通信［4］。

Wi-Fi是一种最常见的无线连接技术, 大多数的物理设备都支持Wi-Fi连接。然而, 在基于Wi-Fi的VMNs中, 由于有限的传输范围, 在运动过程中切换 ( 即在不同的接入路由器间转换无线连接的过程) 发生频繁。因此切换在支持平滑漫游的无线网络中占据重要的角色。完整的切换过程可划分成两个阶段: MAC层切换和网络层切换。在MAC层切换中, 当车载节点发现当前信号强度低于可接受水平时, 其根据信号质量选择新的AR, 然后再物理层与新AR联系［5］。因此, 就建立了新物理连接。在网络层切换中, 通过寻找新的路由路径车载节点与其相应的节点重新确立逻辑连接。根据IEEE802. 11b / g协议, 原始的MAC层切换延时大于一百毫秒, 并不适用于VMNs中的平滑漫游。因此, 提出了许多研究工作, 针对IEEE 802. 11b /g协议降低其MAC层切换延时。然而, 将这些方案移植到多信道的VMNs中并不能达到实时应用的要求。在多信道VMNs中, 两个相邻的ARs可能也需要通过多跳发送数据包, 因为它们可能使用了不同的信道。此情况下的相邻节点之间发送数据可能比使用同一信道的网络延时、损耗比更高［6］。因此, 针对多信道VMNs优化MAC层切换方案尤为重要。

为了降低多信道车载Mesh网络的扫描时间, 提出了一种新型MAC层切换管理方案。为返回探测响应消息, 接入路由可以切换至车载节点预定义的信道。因此, 当车载节点在某一信道广播探测请求消息后, 无需等待其能够切换至下一信道广播探测请求消息, 不同信道基于优先级分组。当在某组的信道上进行广播探测请求消息之后, 车载节点返回到原来的连接信道继续通信。此外, 当车载节点发现某个特定AR的信号强度高于最优层时, 探测过程可以在整个扫描完成之前停止。评估结果表明, 该方案, 可以最小化MAC层切换过程中的切换延时, 从而实现平滑切换。

1 相关工作

IEEE 802. 11 协议中, MAC层切换可划分成三个阶段: 扫描, 认证阶段和重新关联阶段。对于扫描阶段, 存在两种扫描方式: 主动扫描和被动扫描。使用主动扫描, 移动客户端在特定的信道中广播探测请求消息, 且从接入点收集返回消息。然后移动客户端切换至下一个信道重复上述过程直到所有的信道都被扫描。反之, 被动扫描中, 移动客户端监听每个信道中接入点发出的信标信息。然后移动客户端基于该信标信息选择新的接入点 ( APs) , 然而, 很难限定信标时期［7］。

扫描信道以选择下一个关联信道是切换延时的主要原因, 因此, 大多数优化工作都试图去减少扫描时间, 总的扫描时间同时受探测信道的数量和每个信道的等待时间的影响, 避免扫描不必要的信道是降低扫描时间的一个有效方法。为减少探测信道的数量, 文献[8]概括了APs间的关系, 并考虑通过邻居图和无重叠图方法来实现。此外, 在文献[9]介绍了选择性扫描。使用了一种信道掩码来预测下一次关联的可能信道。上一次扫描的所有可能信道中除了当前工作信道都视作为下一次扫描的可能信道; 同时采用了一种缓存结构来记录前一次切换以便预测。基于选择性扫描, 文献[10]提出了预扫描, 定义了一个高于切换阈值的阈值。当信号强度低于该阈值时, 后台的预扫描被唤起, 同时将顶层五个APs存储在动态缓存结构中。因此, 当切换被触发, 移动节点尝试与缓存中的AP关联, 这就缩减了扫描时间。

降低扫描延时的另一种方法是降低等待时间。文献[11]采用不同种类的无线网卡和APs针对MAC层切换过程进行了详细的实验, 他们建议最短信道时间可设定为6. 5 ms, 最长信道时间可设定为11 ms。文献[12]提出了一个用来计算MAC层切换时间的公式, 基于他们的实验, 当最短信道时间设定为1 ms且最长信道时间设定为10. 24 ms时, 主动扫描的搜索时间降低了20% 。文献[13]提出了一种新方案, 称为FHAP, 其采用了内APs通信推迟了等待时间, APs向原始AP发送响应信息而不是发回探测响应信息。因此, 移动客户端无需等待回复, 其可以直接切换到下一个信道。当在所有的信道广播探测信息之后, 移动客户端就尝试从原始AP获取扫描结果。因此VMNs中的连接都是无线的, 与有线骨干网相比多跳内AP通信的延时和损耗比更高, 在多信道VMNs中, 较短的位置距离并不意味着更少的跳数, 因此, 该方案并不适用于多信道VMNs。

此外, 文献[14]提出了一种平滑MAC层切换方案, 将信道划分成组, 移动客户端按组依次扫描信道。当一组中的所有信道扫描完毕, 移动终端返回原始信道继续通信。采用这种方案, 可将数据包损耗比降低至可容忍级别。然而, 并没有降低总的切换延时。多无线电技术也可以用在移动终端中以降低MAC层延时, 移动客户端可装配两个天线, 在切换过程中, 移动终端可使用一个天线进行信道扫描而使用另一个天线与当前接入点的通信。尽管该方案能够减小切换延时和数据包损耗比, 但使用第二个无线电就会产生额外的开销。

文献[15]中, Mesh客户端可接入主干信道。在扫描阶段, Mesh客户端在主干信道中广播探测请求信息, 然后回到原始信道进行通信。应答Mesh客户端回复响应消息的Mesh路由器是当前服务Mesh路由器。服务Mesh路由器根据最佳信号质量选择新的Mesh路由器, 然后将最终结果发送给Mesh客户端, 并将Mesh客户端与新Mesh路由器关联。然而, 该方案假设了所有的中继路由器都工作在同一主干信道上。因为在多信道WMNs中, Mesh路由器被安排工作在不同的信道上以提高吞吐量, 并不能采用该方案。此外, 在高速环境下, 如果移动客户端移出旧Mesh路由器的无线电半径后, 此时移动客户端不能收到扫描结果, 切换就会失败。

2 提出的方案

这部分将提出一种有效的MAC层切换方案, 总体上, 该方案允许Mesh路由器切换至车载节点预定义的信道, 即车载节点的通信信道。因此, Mesh路由器可以在预定义的信道直接发送响应消息给移动节点; 因此推迟了探测等待时间。而且, 采用了一种动态分组算法来预测可能的信道, 减少了不必要的扫描。

2. 1 详细设计

MAC层切换延时可划分为三个阶段: 扫描, 认证阶段和重新关联; 因此, 可使用式 ( 1) 为基于Wi-Fi的多信道无线网络预测切换延时。总的MAC层切换延时等于扫描时间, 认证时间和重新关联时间的总和, 此外, 扫描时间可由式 ( 2) 表述。Tswitching是从一个信道切换到另一信道所需的时间, 其大小由物理设备决定。Tprobing ( i) 是广播探测请求消息所需的时间, 通常其数值很小, 取决于带宽和端到端延时。Twaiting ( i) 是收集回复信息的时间。N是车载Mesh网络中信道的数量。IEEE 802. 11 协议中, 标准定义了14 个信道, 其中11 个信道能在北美地区使用。概括来说, 扫描时间等于所有信道中切换时间、探测时间和等待时间的总和。因为Tswitching和Tprobing ( i) 不受人为控制, 所以通过降低每个信道中的等待时间和切换阶段扫描信道的数量来降低切换延时。

为降低每个信道中的等待时间, 让为车载节点提供无线连接的接入路由器的服务信道切换至车载节点的工作信道, 从而发回探测回复信息。此外, 接入路由器无需立即提供回复信息。为确保车载节点能收到回复信息, 经过由车载节点定义的一段特定时间后接入路由器发送回复信息。因此, 在扫描阶段, 当车载节点广播探测请求信息之后, 其无需等待回复信息可直接切换到下一个探测信道。当车载节点在所有的信道中广播探测请求信息之后, 其返回至原始信道接受回复信息。因为车载节点在原始信道收集回复, 所以其可以保持与其相应节点的通信。使用这种方法, 可推迟每个信道的等待时间。然而, 总的扫描时间仍大于实时应用平滑过渡建议的50 ms, 因为切换时间通常为5 ms且接入路由器可为11 个信道提供无线连接。需要缩减扫描信道的数量, 从而使得切换延时满足实时应用的需求。在本文提出的方案中, 将信道分组, 移动节点按组扫描信道。当移动节点向一组中所有的信道发送完探测请求信息之后, 其回到原始信道收集回复信息。如果一个AR的信号质量满足需求, 移动节点可能终止扫描过程并开始认证和关联。结合这种分组方案, 即使对于最差的场景, 移动节点仍必须扫描所有的信道, 然而切换过程将会更平滑因为Mesh客户端能够在扫描一些信道之后回到它的原始信道。每个阶段的通信终端时间可能少于50 ms, 因此降低了损耗比。

由于所有的信道按优先级分组: 高优先级组 ( Group H) , 一般优先级组 ( Group N) 和低优先级组 ( Group L) 。优先级的数值表明了信道可用的概率。更高的优先级表示新接入路由器工作在该信道的似然更高。分组成员由3. 2 节将介绍的动态分组算法维护。

为实现本方案, 预定义了三个接受信号强度 ( RSS) 阈值: RSSmin、RSSres和RSSmax。RSSmin指发送和接收数据包的最小可接受RSS, 用来激活MAC层的切换过程。若当前AR的RSS ( 定义为RSScurr) 低于RSSmin时就会触发切换过程。RSSmax指当新的无线连接确立后保持通信所需的最优RSS。其用来在整个扫描结束之前中断探测过程, 从而降低扫描延时。RSSmax的值可基于服务的需求确定, 如考虑车载节点的速度或其他参数。RSSres指确立新物理连接所需的最低RSS。其用来推迟不必要的回复信息。当接入路由器接收到探测信息后, 由感知到RSS大于RSSres的路由器回复探测请求。RSSres等于当前RSS ( 即RSScurr) 加上变量 Δ ( 用来阻止ping-pong影响) 。

在移动过程中, 车载节点会逐渐远离其当前服务AR, 这样就会降低当前RSS。当车载节点探测探测到当前RSS ( RSScurr) 低于预定义的阈值 ( RSSmin) 后, 其就会知道当前的无线连接将会停止。为保持通信, 移动节点需要与拥有更佳信号强度的新AR关联。因此, 车载节点激活探测过程寻找新AR。在本文方案中, 车载节点基于优先级按组扫描信道, 并选择信号质量最佳的新AR。首先扫描的是Group H。车载节点向当前AR发送切换通知信息声明客户端将开始扫描。一旦接收到通知信息, AR开始缓存所有的数据包发送给客户端。然后先前的AR向车载节点发回扫描确认信息, 其中包含了可用信道信息。然后车载节点将信道生成三组, 其首先切换到Group H中的第一个信道, 开始广播探测信息。该探测信息包含了回复的信号强度阈值 ( RSSres) , 信道Channelcomm ( 车载据诶点和先前AR通信的信道) 以及预定义的变量Tdelay ( 表示了经过该时间后客户端将会回到Channelcomm收集回复信息) 。车载节点无需等待回复信息, 它将直接切换至Group H中的下一个信道继续广播探测信息。当移动节点在Group H中所有信道都广播探测信息之后, 其切换到通信信道恢复连接。此时, 移动节点要求先前AR发送缓存的数据包, 同时初始化TimerGroup H, 即用来收集回复信息的时间段。

一旦接收到探测信息, ARs根据探测信息计算RSS。其RSS高于RSSres的ARs初始化定时器Timerdelay, 且在TDelay后过期。当Timerdelay过期后, AR切换到Channelcomm发送回复信息给移动节点。借助RSSres, 减少了发送回复信息的ARs数量。因此, 减小了由回复信息引起的开销, 并提高了接收回复信息的概率。如果Mesh客户端找到一个RSS高于RSSmax的AR, 那么将该AR选定为新AR, 此时清除TimerGroup H, 整个探测阶段就完成了。车载节点进入认证阶段和重新关联阶段。否则, 将恢复RSS保持在最佳RSS, 拥有最佳RSS的AR视作为候选AR。当TimerGroup H过期后, 探测过程进入下面的阶段, 继续扫描Group N和Group L中的信道。接下来的步骤中, 执行相似的操作。当扫描完成后, 如果没有任何AR的质量优于预定义的阈值, 最佳RSS的AR选择为新AR。当新AR确定后, 车载节点向先前AR发送断开关联信息, 其中附带了新AR的地址。然后车载节点对新AR进行认证和关联。这样就完成了MAC层切换, 就会触发上层的切换, 图1所示为本方案中车载节点端的工作流程图。

存在一个特殊的场景: 某一组仅包含一个成员且该成员为当前的通信信道, 把这种场景独立出来考虑。车载节点无需切换信道, 其可以再等待回复时收发数据包, 这样在扫描过程中AR并不需要缓存数据包。剩下的步骤与上面所述的操作步骤一致。

2. 2 动态分组

基于信道的优先级将它们划分成三组, 高优先级表示该信道更可能被选为下一个信道。将优先级定位一个实数, 其范围是[0, 2]。此外, 高优先级组的优先级范围是 ( 1. 5, 2], 一般优先级组的范围是[0. 5, 1. 5], 低优先级的范围是[0, 0. 5) 在基于Wi-Fi的车载Mesh网络中, 有三个互不干扰的信道: 信道1, 信道6 和信道11。互不干扰信道的初始优先级值为1. 5, 其余信道的初始值为0. 5, 可假设在多信道VMN中, 互不干扰信道比其他信道更有可能选为AR信道。每次扫描开始后, 根据上次扫描和Mesh路由器的可用信道信息重新计算每个信道的优先级数值。

可用信道表是一个用来保存过去一段时间内关联信道信息的数据结构。表1 是可用信道表的示例。该表中每条记录都包含了信道数量和上次关联时间。当Mesh路由器接收到断开关联信息后, 就会更新可用信道表。如果表中没有该记录, 新AR工作的信道和接收到断开关联信息的时间将会被添加到表中。否则, Mesh路由器更新上次关联时间。Mesh路由器包含了一个定时器来去除表中无用的记录。该定时器时间设定为Tlease。当该定时器过期后, Mesh路由器将会检查表中是否有无用的记录。Tlease之前更新的记录视作为无用, 很长时间以前做出的切换决定对近期切换过程无用。当Mesh路由器接收到切换通知信息, 若存在其提取出过去三次更新的信道。Mesh路由器发回扫描确认信息, 其中附带了信道ID, 以辅助Mesh客户端计算出信道的优先级。

引入了两个参数 α 和 β 帮助提升或降低优先级。如果当前信道和先前信道相同, 那么该信道的优先级增加3α 。如果当前信道是互不干扰信道之一, 其余的互不干扰信道的优先级也增加3α 。即假设了其余互不干扰信道可能在下次切换后被用到。如果信道包含在Mesh路由器的可用信道信息中, 那么该信道的优先级增加5α , 因为可用信道信息列出了过去时间段内的可用信道。在这些信道中有可能找到ARs。上次扫描中空信道的优先级减去β , 其余信道的优先级保持一致。计算优先级的过程如算法1 所示。

算法1 计算信道的优先级

3 性能评估

这部分给出性能评估, 实验中修改了网络仿真器-ns2 ( Release 2. 33) 来仿真四种MAC层切换方案: 使用完全主动扫描的标准切换、选择性扫描切换、FHAP和本文提出的方案。为生成移动路径文件, 使用两种移动模型评估本文提出的方案: 高速公路移动模型和曼哈顿移动模型。对于曼哈顿移动模型, 前进的概率设定为0. 5, 左转和右转的概率分别设定为0. 25。每个实验, 进行32 次仿真计算出95% 的置信区间, 总体的仿真参数如表2 所示。

IEEE 802. 11b / g协议中设计了14 个信道, 这里仅使用其中11 个信道。信道1, 6 和11 为三个互不干扰信道。为测定切换延时, 使用了三种场景: 接入路由器使用1 个信道, 3个互不干扰信道或所有11 个信道作为它们的服务信道。此外, 为得到切换延时和背景流量负载的关系, 确立了网络中的背景数据流量。

3. 1 场景一

所有ARs在同一信道中提供接入服务。信道3作为服务信道, 为车载节点提供无线连接。图2 和图3 展示了本文提出方案使用不同移动模型情况下的切换延时。

从图2、图3 可以看出, 使用标准切换方案, 切换延时大于150 ms, 因为车载节点必须向所有信道发送探测请求信息并等待返回信息。选择性扫描的性能和完全扫描类似。当选择性扫描计算出扫描掩码后, 当前信道的掩码总是0, 也就是说Mesh客户端认为当前信道在切换过程中为空。结果, 车载节点在扫描信道时, 首先扫描掩码为1 的信道, 当车载节点发现这些信道为空, 其扫描其他信道。因此, 该场景中选择性扫描实际上总是执行了一次完全扫描。FHAP通过避免等待时间降低了切换延时, 然而, 该方案的延时仍高于本文提出的方案, 因为FHAP方案中车载节点需要向所有信道发送探测请求信息。在该场景中, 本文提出的方案性能最佳。不管背景流量负载如何, 该方案的切换延时总是低于40 ms, 因为该方案能够利用动态分组算法精确预测下一次信道, 同时还避免了每个信道的等待时间。此外, 当背景流量上升时, 切换延时会扩大, 因为当背景流量上升时车载节点和接入路由器更可能接收不到信息。

3. 2 场景二

在使用了三种互不干扰服务信道的场景中, 接入路由器在信道1、6 和11 中为移动车载提供无线连接, 该场景是最常见的。如图4 和图7, 可见该场景中四种方案的性能比较。该场景中, 标准切换方案表现最差, 因为移动节点在所有的信道中发送探测请求信息, 然后在所有信道中收集回复信息, 其切换延时大于160 ms。与第一种场景相比, 切换延时上升是因为车载节点在等待回复信息上耗费了更多的时间。尽管FHAP绕开了探测信息的等待时间, 但其需要扫描所有的信道, 因此其性能与场景一种类似。选择性扫描能够几乎精确预测下一次可用信道, 因为选择性扫描下信道1, 6 和11 通常视作为可用信道。选择性扫描可在扫描所有节点之前找到新AR, 其所需的切换时间少于全扫描和FHAP。该场景中, 本文提出的方案同样能够正确预测下次可用信道。当该方案完成切换过程后, 仅需要扫描一部分信道。本方案中当ARs发送探测回复信息时可切换信道, 从而避免了等待时间, 而选择性扫描仅能减少探测信道。因此, 该场景中, 本文方案仍性能最佳。

3. 3 场景三

所有的11 个信道都用作为服务信道, 接入路由器随机选择服务信道。图6 和图9 展示了各种切换方案的比较。在该场景中, 使用全扫描的标准切换方案耗费大于190 ms。尽管与全扫描相比FHAP降低了切换延时, 但延时仍大于50 ms。此外, 在如此复杂的环境中, 很难用信道掩码预测可用信道。因此, 选择性扫描需要大于50 ms。因此FHAP和选择性扫描都不适用于如Vo IP的实时应用。本文方案的切换延时最低, 因为等待时间和探测信道的数量都得到降低。借助动态分组算法, 该方案扫描信道的数量少于选择性扫描和FHAP方案。

3. 4 移动性和扩展性分析

为说明移动性和扩展性对于本文方案的影响, 使用了不同的最大速度和不同数量的车载来生成移动路径文件。图8 展示了三种服务信道场景下, 使用不同最大速度时的切换延时。从图9 中可以看出, 切换延时随最大速度上升。这是因为当车载速度上升, 切换过程中需要更多的中继。

图9 说明了本文提出切换方案的扩展性。因为, 在拥挤场景中碰撞率会上升, 所以切换延时会随着车载节点总数的上升而增加。然而, 切换延时仍能提供平滑漫游。

3. 5 数据包损耗比评估

数据包损耗比是另一个显示提出切换方案性能的重要参数。为测试损耗比, 在两移动车载间建立CBR业务。一个车载每20 ms向另一车载发送160-byte的UDP数据包, 以此仿真G. 711 编码/ 解码Vo IP流。每次仿真, 总共发送10 000 个UDP数据包。图10显示了使用三种服务信道场景下, 基于Manhattan移动模型的, 仿真的平均数据包损耗比。在不同的车载速度和背景流量情况下测试数据包损耗比。

从图10 可以看出, 数据包损耗比同样会随着车载速度和背景流量的上升而提高。据此表明数据包损耗比同时受车载速度和切换延时影响。数据包损耗比随车载速度上升。另一方面, 当背景流量上升, 数据包损耗比同样增大。这是因为背景流量的上升会引起更多的碰撞。

4 结束语

提出了一种有效的MAC层切换方案, 能够最小化车载Mesh网络的切换延时。该方案允许接入路由器切换至车载节点的工作信道, 根据预定义的延时发送回复, 而不是立即回复探测请求, 这样无需等待回复就允许移动节点广播探测请求信息。此外, 设计了一种动态分组算法进行快速的基于优先级的信道分组。实验结果表明提出的方案能够降低切换延时, 满足了车载Mesh网络所需的平滑漫游。