1.1 研究目的及意义

随着我国国民经济的飞速增长，交通运输体系扮演着越来越重要的角色。政府对交通运输体系的投资力度使得基础交通设施的建设规模和速度快速增长，交通网络覆盖面进一步扩大。同时，汽车控制技术在汽车上越发成熟，传感器和电控单元的数目越来越多，系统之间交换信息所需要的导线数目随之增加，并且增加了线束查找难度和汽车制造成本。为了解决这个问题，“车载网络”一词被提出。

与之并存的是交通业的飞速发展和人民生活水平日益提高，使得道路车辆数目激增，道路安全事故层出不穷，对于车载网络的安全性、可靠性以及可维护性等要求也越来越高。交通运输的信息化、智能化已成为现代化交通运输体系的发展方向。因此，车载网络成为智能交通系统的重要组成部分。

作为智能交通体系的关键技术之一，车载自组织网络技术（VANET）越来越受到研究人员的关注。VANET是一种自组织、结构开放的车辆间通信网络，是一种特殊的移动自组网（MANET），可以适应不断变化的网络拓扑结构，为车与车之间、车与路边节点之间提供通信，用于传递避免事故和辅助驾驶的实时信息，也可以提供娱乐休闲和网络接入等数据服务。高速动态的VANETs频谱分配具有提高道路安全性、改善用户出行体验和提高交通效率的巨大应用前景。

但是，无线电频谱作为一种重要的无线电通信资源，它可以被利用的范围极其有限，而且当前无线通信技术对频谱资源的利用率都比较低下，再加上大部分频谱资源已经被占用，使得原本稀缺的频谱资源愈加匮乏，无法为车载自组织网络提供专用频段。因此，频谱短缺成为制约车载自组织网络技术发展的关键性问题。

认知无线电技术是在软件无线电技术上发展而来，但具有更高的智能，使对低效利用的频谱（频谱洞）的二次利用成为可能。许多研究表明认知无线电技术可以有效提高频谱利用率，成为解决频谱资源问题的热门关键技术。所以，将认知无线电技术运用到车载网络中，那么传统频谱分配方法中的认知用户转化为车辆用户就能实现对车载网络的频谱分配，这时车辆的移动性对整个车载网络性能的影响就不能忽视了。

1.2 国内外研究现状

自1999年来，Joseph Mitola博士提出认知无线电的概念，然后FCC从工业角度对认知无线电下了定义，认知无线电技术逐渐成为人们认为可以解决频谱匮乏问题的关键技术。至于基于图论的频谱分配算法，比较典型的有列表着色算法、分布式局部议价算法、颜色敏感着色算法以及并列分配算法。除了这些典型算法，也有一些基于图论的改进算法，例如考虑到动态变化的授权用户，将下一时刻频谱空闲概率矩阵引入，来减少授权用户的变动对频谱分配的影响。

近年来，交通拥堵问题严重，对车载自组织网络的研究也越来越更加重视。许多IEEE工作组开始进行对其通信接入的协议制定工作。2004年IEEE1609短距离专用通信工作组以IEEE802.1p为基础，确定了车载移动通信的基本协议框架。之后，美联邦通信委员会在5.9GHZ里划分了75MHZ的频带资源用于用于车联网的短途通信。欧洲通信标准协会同样在5.9GHZ里划分了30MHZ用于智能交通体系。同年，由美国交通部组织一项“汽车智能一体化”的项目，研究改善交通安全状况，并对车载多媒体进行尝试性的商业探索。2008年，美国伊利诺伊大学开发了多道测试的无线网络测试平台，密歇根大学的郭锦华和卫向东教授在5.9GHZ的频段内开发了车载移动通信系统的WAVE系统测试平台。