第一章 介紹
第一章主要講述這本書的整體框架，回答了為什么引入車用通信並提出了車用通信的體系架構。
第二章 車用通信應用
應用分為三個頂層領域:安全、資源效率、信息娛樂和高級駕駛人輔助系統。
這一章節首先總述車用通信應用的三個領域，然后分別以具體實例闡述這三個領域。
縮寫：B——雙向；FB——快速雙向；SH——基於位置的單跳；MH——基於位置的多跳；
RT——實時；TTL——有效時間（時間約束）；
優先級：0最高，4最低
HMI——人機交互（聽覺、視覺、觸覺）
正常——雙向通信交換信息
第三章 通信機制
機制的划分：
可以按照技術的要求划分（如發送機制：雙向的和以位置為基礎的）；也可以按照應用類型划分（如發送類型：車內、車車之間、車路之間、車與后台之間）。
發送類型：①車內通信：LIN網絡（Local Interconnect Network,本地互聯網絡）低成本、短距、低速；適用於控制座位或頂棚的簡單應用。
CAN網絡（Controller Area Network,控制器局域網絡）快速、可靠；適用於傳感器和執行器之間的通信，支持嚴格或非嚴格應用， 如主動安全應用（ABS、ESP、停車輔助）。
②車與后台通信：不適用主動安全應用，可用於信息娛樂（即互聯網接入）和特殊的交通應用（增強的路線指導和導航）。
③路測與后台之間的通信：可以使用無線路測基礎設施，也可以使用有線網絡。
④衛星與車輛通信：即車輛定位服務
⑤車車通信和車與路側通信在后續詳細介紹。
3.1 雙向通信機制
雙向通信即單播通信
四個步驟：①發現階段，一輛車搜索周邊節點（另一輛車或路側單元）
②連接階段，一輛車與另一輛車或路側單元初始連接。另一輛車或路側單元允許或拒絕連接
③數據發送階段，通信雙方保持開放的連接進行信息交互
④結束階段，其中一方決定結束連接並且通信雙方停止通信
PS：由於雙向通信交換以及在消息發送后等要等待反饋，導致了時延的產生。
3.2 基於位置的單跳通信機制
優點：將消息快速傳遞給多個車輛
缺點：只能單向發送，不能確認對方是否成功接收
3.3基於位置的多跳通信機制
第四章 車聯網中的信息
1.公共信息：
- 帶時間戳的msgID
- nodeID,表明一個唯一的ID，可能是一個IP
- ownNodeType 表明是車輛或者路側單元
2.永久信息 ：
- 遙測的數據
- 位置可信度
- 車輛內部參數
3.警告類特殊信息
- 濕滑的路段區域
- 風向和速度方向
- 一些其他的交通相關的通知，例如危險或施工路段
- 信息的優先級
- 信息的生存期
- 發送者設置消息的可靠度
第五章 路由
路由是指將數據分組從源節點移至目的節點，並在必要時分配一個到目的節點的路徑。
5.1 多跳路由協議
5.1.1 ad hoc 按需距離矢量路由（ADOV）
ADOV既支持單播通信以支持多播通信。
PS：RREQ-路由請求；RREP-路由響應；RERR-報錯消息。
特點：能夠避免路由自環，便於擴展至大量節點的場景。
缺點：較大時延、較高的開銷、較低的包遞交率（PDR）。該算法並不是基於位置的，不能提供很好的容錯。
5.1.2 網格位置服務（GLS）
基本思想：每個節點只向所有節點的一個較小子集發送其當前位置。基本理念是在網格結構之上以四叉樹的形式創建數據庫，四叉樹是一種樹形數據結構，其內部節點最多有四個節點。
GLS在移動環境下會導致較大的時延（比AODV低）、較高的開銷、較低的PDR。時延和開銷會隨着節點密度的增加上升。該算法提供容錯：網格中存在多個位置服務器保證了即使單一位置服務器出錯，也不會導致節點不可達。它利用地理位置分發的方法消除了AODV中不可控的泛洪問題（冗余傳輸）。
5.1.3 貪婪周邊無狀態路由(GPSR)
GPSR算法包含兩個轉發分組的方法：一旦可能就會采用的貪婪轉發和在貪婪轉發失效區域使用的周邊轉發。
該算法提供了較佳的PDR性能，但在移動環境下會下降。且它是基於位置的，可容錯的，且采用了預防式方法，消除了不受控的泛洪問題。
5.1.4 地理源路由（GSR）
GSR是一種考慮了區域地圖（需要GPS導航系統）的基於位置的路由方法，從而消除了GPSR在城市場景下的缺點（分組丟失）。為確定待通信節點的當前位置，采用了被動式位置服務（RLS,Reactive Location Service）。
RLS是一個路由發現過程，采用按需的方式獲取位置信息。發送節點利用位置查詢分組和位置響應分組可以計算出到目的節點的基於環境地圖的路徑。
GSP的一個缺點是要求有足夠數目的車輛以保證兩個通信節點之間的連通性。若車輛不夠則引入基礎設施。
5.1.5 基於競爭的轉發（CBF，Contention-Based Fowarding）
CBF是一種基於位置的單播轉發機制，該機制不利用鄰節點信息。
工作原理：
轉發車輛將分組廣播至所有鄰節點，
選擇一個最佳節點轉發分組，
為避免包重復，該最佳節點將抑制其他節點轉發。
CBF技術是基於計時器的，這意味着分組不會被節點直接轉發，而是等待一定時間周期后再發送。
5.1.6 Octopus(八爪魚)
Octopus 將網絡空間分成水平帶和垂直帶，同一帶內的節點存儲彼此的位置信息。其位置更新技術稱為同步聚合。
Octopus 路由專為節點頻繁進出的高移動性網絡所設計，特別適用於車用通信。
該路由有三項服務組成：①位置更新②位置發現③位置轉發
5.1.7 高級貪婪轉發（AGF，Advanced Greedy Fowarding）
AGF進一步提升了GPSR在VANET中的性能。它是一種基於諸如GPSR等常規轉發協議的增強技術，可應用與任何基於泛洪或貪婪技巧的協議。
5.1.8 首選分組廣播（PGB，Preferred Group Broadcasting）
PGB是構建於現有常規轉發協議如AODV基礎上的路由技術，它通過移動冗余廣播降低了控制消息開銷，同時也增強了提供自動糾錯功能的路由性能，這可以提高在高移動性ad hoc網絡中更高的穩定性，而穩定性是車用通信的關鍵要素。
PGB解決了以下問題：
兩跳之間距離過短（路徑上跳數過多）
兩跳之間距離過長（連接質量較差，連接可能中斷）
對源節點和目標節點的網絡分配矢量進行調整以規避干擾
5.2 安全多跳路由
5.2.1 ad hoc網路認證路由（ARAN)
ARAN與AODV類似，但使用了預設的機密證書以提供消息完整性和不可抵賴性。
ARAN的原理：使用基於公鑰機制的可信證書服務器。每個節點都從服務器上獲取一個證書並向其他節點提供自身認證。該證書包含了當前節點的IP地址、公鑰以及證書創建和過期時間。
ARAN阻止了路由欺詐、消息篡改（如改變TTL值）和虛假路由請求（利用隨機數和時間戳）。與AODV相比，ARAN雖然提高了安全性，但綜合性能較差。主要原因是ARAN惡化了AODV自身存在的問題，並且對每個分組進行數字簽名也增加了打包和處理的開銷。
5.2.2 安全ad hoc按需矢量（SAODV，Secure ad hoc on Demand Vector）
與ARAN類似，SAODV的主要目標是AODV路由信息的完整性保護、認證和不可抵賴性。安全機制使用了數字簽名和哈希鏈，數字簽名用於消息中不可變部分的認證，而哈希鏈主要解決消息中可變信息的認證（跳數）。
5.2.3 安全鏈路狀態路由協議（SLSP，Secure Link State Routing Protocal）
5.2.4 安全位置輔助ad hoc 路由（SPAAR，Secure Position Aided ad hoc Routing）
第六章 車用通信媒質接入
媒質接入控制層（MAC）協議的設計目標：獲得較高的接收可靠性和較低的時延。
關鍵因子：每個發送和接收到的分組的時間戳
時間同步方法：①基於GPS的方法：使用全球知名的來自衛星的時間信息
②無中心方法：使用各個獨立節點間的互調
6.2 支持雙向通信的MAC協議
RTS:Request-to-Send
CTS:Clear-to-Send
RTS-CTS握手的目標：通知發送端和接收端的鄰節點，同時避免在接收端准備好之前發送數據。這即是帶碰撞避免的載波偵聽多路接入機制（CSMA/CA,Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）。
應用於諸如供應商業務、ad hoc業務等非關鍵場景
為了提供安全應用的快速連接，快速雙向MAC協議消除了RTS/CTS，因而控制信道只包含了一種FBT（Fast Bidirectional Transmit），適用於突發事故。
6.3 基於位置的通信機制
適用於：警告和永久信標
在車聯網中，由於多個移動節點共享同一媒介，接入到公共信道時必須采用分布式的方式，並考慮移動性、隱藏終端和暴露終端等問題。
第7章 物理層技術
DSRC的物理層采用了正交頻分復用（OFDM，orthogonal frequency division multiplex）調制方案進行數據復用，該技術的工作原理是將無線信號分割成更小的子信號，這些子載波在頻率上相互交疊，但在設計上保證了彼此間不互相干擾：子載波彼此正交並采用快速傅里葉變換（FFT，Fast Fourier Transform）算法進行分離。
第八章 安全
車聯網安全的約束：可擴展性（車輛數增加，需要恰當的網絡管理機制）、移動性（高移速場景）、低復雜度、低成本
安全機制：安全架構
保密通信
隱私保護
可信數據
可信系統