车联网边缘计算相关：基本知识点车辆网边缘计算

75 阅读 0 评论 50 点赞

我是靠谱客的博主微笑八宝粥，最近开发中收集的这篇文章主要介绍车联网边缘计算相关：基本知识点车辆网边缘计算，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

车辆网

车联网具有节点高速移动、拓扑结构动态变化、异构节点共存和缺乏重要的信息中继等特点。车联网的网络架构主要可以概括为四层:感知层、接入层、网络层、应用层。

车联网建模需要考虑的一些因素：
1）带宽，影响通信传输速率和通信质量。
2）路径损耗，影响接收功率，传输速率。带宽和路径损耗基本与香农公式相关。
3）多普勒效应，由车辆的移动性引起的。（看到很多论文建模会忽略这个因素的影响）
4）拓扑结构，指RSU、OBU的位置，车辆的位置，道路结构。
5）车辆的运动状态：车速，运动方向

V2X通信主要使用的通信协议有两种:DSRC和C-V2X。
V2X包括了几种通信模式：
1）车与基础设施通信(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)
V2I通常采用IEEEF802.lip协议或者LTE协议进行通信
在V2I通信中,由于车辆的高速移动和频繁的小区切换,车辆与基础设施之间的连接不能保持稳定,传输过程的连续性和可靠性仍然是研宄的热点问题。
此处需要考虑通信建模（路径衰落和信道衰落），上传链路的传输速率（常用香农公式评估）。

2）车与车之间进行通信(Vehicle-to-Vehicle,V2V)
车辆之间V2V通信一般是采用短距离通信网络通信方式,如IEEE802.lip协议。
（现在C-V2X的mode4 是针对车辆的直联通信，DSRC技术比较成熟）
车辆之间通过V2V的通信方式直接进行信息的交换,但是进行V2V通信的车辆需要处于V2V 通信范围 之内才能成功建立连接。
通过V2V通信链路图可以实现路由功能,车辆之间的信息传递可以经过多跳完成,如何寻找到一条最优的中继路线是V2V通信技术领域的一个研宄热点。
寻找中继路线的方法与计算机网络中提到的路由转发方式很像。

3）车与行人通信(Vehicle-to-Pedestrian,V2P)
V2P通信是车辆与行人所携带的智能终端进行通信

4）车与网络通信(Vehicle-to-Cloud,V2C)
V2C是车与网络、云之间进行信息交互的一种通信方式

边缘计算

现今的车载设备有限的计算和存储能力难以满足大量计算需求和低时延的限制
将MCE引入车联网是一个解决上述问题的有效方法。
基于MEC的车联网是将一部分核心网具有的计算能力移动到车联网的边缘，MEC服务器具备强大的计算和存储能力，通常MEC服务器是配备到RSU（路边单元）上。
所以,计算任务可以根据实际的环境条件和限制选择是在车辆本地执行计算还是卸载到最近的MEC服务器上进行计算。

任务卸载

计算任务按照时延特征可以分为时延敏感型计算任务和非时延敏感型计算任务。
计算任务按照计算任务的可分性可以分为可分型计算任务和不可分型计算任务。典型的应用就是计算任务部分卸载技术，将一个可分型计算任务拆分成两部分，一部分留在本地进行计算,另外一部份卸载到MEC服务器或者其他计算设备上进行计算。

V2I卸载过程（研究主流）：
①车辆通过V2I通信方式将计算任务上传到RSU上
②该RSU相对应的MEC服务器对该计算任务进行计算
③当MEC服务器完成计算时，将计算结果从RSU传回车载设备
卸载延时=上传延时+计算延时+回传延时
一般回传延时可以忽略。
V2I部分卸载指将任务拆分，一部分上传到MEC服务器，一部分本地车载设备计算。

由于车载设备具有一定计算资源，因此可以利用V2V通信方式，将计算任务卸载给其他空闲的车辆进行任务计算。
V2V计算任务卸载过程：
①任务传输，利用V2V通信方式传输给空闲车辆（一般选择计算能力最强，时延最低的车辆）
②空闲车辆进行任务计算
③计算结果回执

卸载时延评估=传输时延+计算时延+回传时延
回传时，可能车辆已经不在通信范围内，车辆会将计算结果上传到最近的MEC服务器，通过服务器将结果回传。
V2V通信是在移动的车辆之间建立移动网络,每辆参与的车辆相当于无线路由器或节点。
V2V方式中，网络拓扑结构变化很快。

对任务卸载方面的研究，基本用时延来评估，目的是最小时延。