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第五代移动通信技术(5G)将为无线通信的性能带来巨大提升。例如网络时延的进一步减少、网络容量的大幅度增加等。目前,5G网络将车联网作为一个重要用例,计划充分利用5G网络的优势实现低时延高可靠的车联网通信。车联网通信可以分为两个部分,第一个部分是车辆与基础设施间的通信,简称V2I(Vehicle to Infrastructure);另外一个是车辆与车辆间的通信,简称V2V(Vehicle to Vehicle)。V2I通信可以为交通管理部门提供便捷的交通管理方式,也可以为通信服务供应商创造巨大的利润空间,也是本论文的研究重点。目前,应用于V2I通信的协议方案主要有两种:一种是IEEE 802.11p协议,也可以称之为WAVE协议;另外一种是由我国的移动通信服务商和车辆制造企业主导的,发展自LTE体系的LTE-V协议。但是在现在的应用实践中,这两种V2I协议都具有一定的局限性,无法满足V2I通信的全部需求。因此,创造一种结合二者的优点的混合网络不失为一个高效便捷的解决方案,而5G网络中采用的SDN(Software Defines Network)技术为实现802.11p和LTE-V协作式的V2I通信提供了技术支持和保障。本论文主要研究了LTE-802.11p协作式网络下的V2I通信,主要创新点和研究内容为:(1)数据驱动的V2I通信QoS特性研究:首先,通过分析IEEE802.11p和LTE协议在V2I通信中的数据传输过程,总结两种协议的QoS(Quality of Service)特性,并通过基于NS3的大量仿真实验,使用数据驱动的方法归纳出IEEE802.11p和LTE协议下V2I通信的QoS(通信时延)与车辆位置、密度之间的关系,并提出相应的数学模型;(2)提出5G框架下LTE-802.11p协作式智能无缝切换协议:基于(1)中提出的数学模型,设计LTE-802.11p协作式V2I通信无缝切换协议,并提出该协议在5G网络SDN框架下的实际执行方案。最后,本论文通过系统级仿真实验对提出的模型、协议和方法进行测试和验证。