基于低功耗藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)V2V通信的研究

低功耗藍(lán)牙（BLE）是一種節(jié)能的無線通信技術(shù)，其具有功率消耗低、連接速度快等優(yōu)點(diǎn)，因而該技術(shù)被迅速應(yīng)用在各種物聯(lián)網(wǎng)（IOT）中。盡管BLE不是針對車載通信專門設(shè)計(jì)的，但是其簡單快速的連接建立機(jī)制，使其成為了極具潛力的車-車（V2V）通信技術(shù)，或者將其作為其它V2V通信技術(shù)的補(bǔ)充。

BLE通信協(xié)議主要包含3個(gè)部分：①控制器層、主機(jī)層和應(yīng)用層。控制器層主要包括物理層、鏈路層和主機(jī)控制器接口層，這些協(xié)議層規(guī)定了BLE通信采取的頻段、通道、調(diào)制方法、控制流程和數(shù)據(jù)幀格式；②主機(jī)層主要包含邏輯鏈路控制適配協(xié)議、安全管理協(xié)議、屬性協(xié)議、通用屬性規(guī)范和通用接入規(guī)范，這些協(xié)議主要用來實(shí)現(xiàn)管理邏輯鏈路連接、數(shù)據(jù)分配、數(shù)據(jù)加密；③應(yīng)用層主要用來定義多種應(yīng)用服務(wù)，為BLE與外部設(shè)備通信提供接口。

將BLE應(yīng)用到V2V通信中時(shí)，可以提供兩種不同的數(shù)據(jù)傳輸方式：非定向廣播數(shù)據(jù)傳輸和中央/周置數(shù)據(jù)傳輸。①非定向廣播數(shù)據(jù)傳輸是在不連接的情況下向外部廣播信號，接收到信號的接受設(shè)備均可以發(fā)起建立連接的請求。②中央/周置數(shù)據(jù)傳輸是在建立連接之后，之前發(fā)出廣播信號的發(fā)送方作為中心向所有建立連接的請求方進(jìn)行特定數(shù)據(jù)傳輸。

采用美國谷歌公司生產(chǎn)的安卓（Android）設(shè)備Nexus 9對BLE的數(shù)據(jù)傳輸性能進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證時(shí)，采用Nexus 9模擬汽車移動自組織網(wǎng)（VANET）的建立過程，對基于建立的VANET，利用BLE進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。測試結(jié)果顯示，BLE在傳輸延遲、數(shù)據(jù)丟失率和可擴(kuò)展性方面均表現(xiàn)出良好的性能，能夠滿足V2V通信要求。

Christian Poellabauer et al. SAE 2017-01-1650.

編譯：陳丁躍