信息通信技術、移動互聯(lián)網(wǎng)技術、人工智能技術等先進技術的飛速發(fā)展，為傳統(tǒng)車載系統(tǒng)技術及其應用變革提供了巨大的推動力量。借助于新一代無線互聯(lián)網(wǎng)的革命性突破，網(wǎng)聯(lián)化智能汽車正在逐步重新塑造全球汽車和交通產(chǎn)業(yè)格局下的產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈和價值鏈。面向智能汽車的網(wǎng)絡技術以及相關系統(tǒng)裝備能夠為汽車系統(tǒng)內(nèi)部多種智能傳感器件、控制器件、執(zhí)行器件之間進行數(shù)據(jù)交換提供有效途徑，同時也促使汽車在駕駛環(huán)境中與多種其他實體（人、車、路、云等）進行實時信息共享，從而實現(xiàn)智能化環(huán)境感知、自主決策和協(xié)同控制等功能。因此，車載網(wǎng)絡技術是實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心環(huán)節(jié)之一，其涉及的基本內(nèi)涵、概念和知識體系對相關領域人才的培養(yǎng)而言尤為重要。
本書梳理了車載網(wǎng)絡技術的發(fā)展背景、分類體系，并結(jié)合前沿應用詳細介紹關鍵技術。全書共8章。第1章介紹車內(nèi)網(wǎng)絡的背景與發(fā)展歷程、車內(nèi)網(wǎng)絡的分類及功能特點、汽車總線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。第2章概述無線網(wǎng)絡技術，包括蜂窩網(wǎng)絡、短程無線電技術、空白頻段和認知無線電、5G無線技術。第3章介紹移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展歷史、5G移動通信研究與標準化、5G網(wǎng)絡技術。第4章介紹車載自組織網(wǎng)絡，包括車載自組織網(wǎng)絡無線接入技術、車載自組織網(wǎng)絡典型應用。第5章介紹車載自組織網(wǎng)絡中的路由技術原理、機會路由在車載自組織網(wǎng)絡中的應用、車載自組織網(wǎng)絡路由協(xié)議的分類。第6章介紹異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的網(wǎng)絡切換流程及決策參數(shù)、網(wǎng)絡切換決策方法以及異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)垂直切換的性能評估。第7章介紹車載自組織網(wǎng)絡計算卸載技術，包括車載移動計算卸載框架、本地計算成本評估模型、云端計算成本評估模型。第8章介紹智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全技術，重點關注車載網(wǎng)絡信息安全技術以及進一步介紹車載自組織網(wǎng)絡信息安全技術。其中，第4～8章提供了相關示例程序說明。
本書得到國家自然科學基金項目（No.61672082、61822101和62061130221）、車路協(xié)同與安全控制北京市重點實驗室、城市交通管理集成與優(yōu)化技術公安部重點實驗室、道路與交通工程教育部重點實驗室的資助，在此表示深深的感謝！
在本書的撰寫過程中，課題組韓旭、郎平、張創(chuàng)、閆慧文、衛(wèi)婧怡、王從毓、趙文笙、張頌歌、于佳、劉凱等同學也參與了本書的編寫工作，在此表示感謝！
由于作者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請專家、學者及廣大讀者批評指正！
作者2020年4月
目錄
CONTENTS
第1章車內(nèi)網(wǎng)絡技術概述
1.1車內(nèi)網(wǎng)絡簡介
1.2車內(nèi)網(wǎng)絡的發(fā)展歷史
1.2.1車內(nèi)網(wǎng)絡的背景
1.2.2車內(nèi)網(wǎng)絡的發(fā)展歷程
1.3車內(nèi)網(wǎng)絡的分類和功能特點
1.3.1車內(nèi)網(wǎng)絡的分類
1.3.2車內(nèi)網(wǎng)絡的功能特點
1.4汽車總線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
1.4.1汽車總線系統(tǒng)概述
1.4.2CAN總線
1.4.3LIN總線
1.4.4MOST總線
1.4.5FlexRay總線
1.5傳統(tǒng)網(wǎng)絡TCP/IP協(xié)議簇
1.5.1TCP/IP體系結(jié)構(gòu)
1.5.2網(wǎng)絡層協(xié)議
1.5.3傳輸層協(xié)議
練習題
第2章無線網(wǎng)絡概述
2.1蜂窩網(wǎng)絡
2.1.1GSM
2.1.2UMTS
2.1.3LTE
2.1.4蜂窩網(wǎng)絡在車聯(lián)網(wǎng)中的應用
2.2短程無線電技術
2.2.1無線局域網(wǎng)
2.2.2IEEE 802.11p
2.2.3高層協(xié)議
2.3認知無線電和白頻譜
2.3.1認知無線電
2.3.2廣播電視白頻譜
2.3.3白頻譜在車聯(lián)網(wǎng)中的應用
2.45G無線技術
2.4.1多址技術
2.4.2雙工技術
2.4.3多載波技術
2.4.4多天線技術
2.4.5調(diào)制編碼技術
2.4.6毫米波通信
練習題
第3章移動網(wǎng)絡技術
3.1移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展歷史
3.1.1移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展
3.1.2第一代(1G)移動通信系統(tǒng)
3.1.3第二代(2G)移動通信系統(tǒng)
3.1.4第三代(3G)移動通信系統(tǒng)
3.1.5第四代（4G）LTE移動通信系統(tǒng)
3.25G移動通信研究與標準化
3.2.1國際標準化組織
3.2.2地區(qū)和國家組織
3.35G網(wǎng)絡技術
3.3.15G網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)需求
3.3.25G網(wǎng)絡服務
3.3.35G網(wǎng)絡架構(gòu)的關鍵技術
3.3.45G接入網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)
3.3.55G核心網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)
3.3.6超密集組網(wǎng)
練習題
第4章車載自組織網(wǎng)絡
4.1概述
4.1.1車載自組織網(wǎng)絡基本結(jié)構(gòu)
4.1.2車載自組織網(wǎng)絡主要特征
4.1.3車載自組織網(wǎng)絡協(xié)議體系框架
4.2車載自組織網(wǎng)絡無線接入技術
4.2.1DSRC技術
4.2.2CV2X技術
4.3車載自組織網(wǎng)絡典型應用
4.3.1車輛安全功能
4.3.2交通效率相關功能
4.3.3信息服務功能
練習題
示例程序說明
第5章車載自組織網(wǎng)絡中的路由技術
5.1車載自組織網(wǎng)絡路由技術原理
5.1.1車載自組織網(wǎng)絡路由技術應用場景
5.1.2車載自組織網(wǎng)絡特點及對路由的影響
5.2機會路由在車載自組織網(wǎng)絡中的應用
5.2.1機會路由基本思想
5.2.2機會路由在車載自組織網(wǎng)絡中的應用機制
5.3車載自組織網(wǎng)絡路由協(xié)議的分類
5.3.1Ad hoc路由協(xié)議
5.3.2基于位置的路由協(xié)議
5.3.3基于廣播的路由協(xié)議
5.3.4基于集群的路由協(xié)議
5.3.5基于地域多播的路由協(xié)議
練習題
示例程序說明
第6章異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的網(wǎng)絡垂直切換方法
6.1概述
6.1.1異構(gòu)無線網(wǎng)絡環(huán)境
6.1.2異構(gòu)無線網(wǎng)絡切換
6.2異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的網(wǎng)絡切換流程
6.3異構(gòu)網(wǎng)絡切換的決策參數(shù)
6.4網(wǎng)絡切換決策方法
6.4.1基于效用函數(shù)的決策方法
6.4.2多屬性決策方法
6.4.3基于博弈論的決策方法
6.4.4基于Markov鏈決策模型的方法
6.4.5基于智能計算的切換決策方法
6.5異構(gòu)車聯(lián)網(wǎng)垂直切換的性能評估
6.5.1多終端QoS評估
6.5.2資源分配均衡評估
練習題
示例程序說明
第7章車載自組織網(wǎng)絡計算卸載技術
7.1車載移動計算卸載概述
7.2車載移動計算卸載框架
7.2.1整體架構(gòu)
7.2.2本地計算
7.2.3云端計算
7.3本地計算成本評估模型
7.3.1延時成本模型
7.3.2耗能成本模型
7.3.3本地計算總成本模型
7.4云端計算成本評估模型
7.4.1上行鏈路計算成本模型
7.4.2云端計算成本模型
7.4.3下行鏈路計算成本模型
7.4.4云端計算總成本模型
練習題
示例程序說明
第8章智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全技術
8.1概述
8.1.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全風險
8.1.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車安全防護措施
8.2車載網(wǎng)絡信息安全技術
8.2.1車載CAN總線安全分析
8.2.2車載CAN總線報文
8.2.3車載CAN總線安全分析
8.2.4車載CAN總線網(wǎng)絡集中式異常檢測系統(tǒng)
8.3車載自組織網(wǎng)絡信息安全技術
8.3.1車載自組織網(wǎng)絡攻擊模型
8.3.2車載自組織網(wǎng)絡安全保護機制
8.3.3車載自組織網(wǎng)絡入侵檢測架構(gòu)
8.3.4車載自組織網(wǎng)絡分布式異常檢測系統(tǒng)
練習題
附錄縮略語
練習題參考答案
參考文獻
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