[發(fā)明專利]一種基于IEEE80211p標(biāo)準(zhǔn)的多天線車載網(wǎng)絡(luò)通信方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510727230.2
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105490715A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓雙雙;趙愷;程翔;楊柳青;王飛躍
• 申請（專利權(quán)）人: 青島智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04L29/08
• 代理公司: 山東清泰律師事務(wù)所 37222
• 代理人: 柳彥君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車載網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種基于IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)的多天 線車載網(wǎng)絡(luò)通信方法。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，交通通行能力滿足不了日益增長的交通需求，交通擁堵、交 通事故、環(huán)境污染及能源短缺已成為世界各國面臨的共同問題。最初解決交通問題的方法是 大規(guī)模擴建交通基礎(chǔ)設(shè)施。然而，由于土地、岸線等資源的日益緊張，用于基礎(chǔ)設(shè)施擴建的 空間越來越小。因此，智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystem,ITS)應(yīng)運而 生。ITS是對通信、控制和信息處理技術(shù)在交通系統(tǒng)中集成應(yīng)用的統(tǒng)稱。交通通信系統(tǒng)作為通 信技術(shù)在ITS中的具體應(yīng)用，是在傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上，在車輛上應(yīng)用先進的無線通信 技術(shù)，實現(xiàn)交通信息化、智能化的手段。通過發(fā)展交通通信系統(tǒng)，可以有效填補交通系統(tǒng)中 車輛缺乏溝通能力的空白，從而實現(xiàn)車輛對道路環(huán)境的感知，以及行人和控制中心對車輛運 行狀態(tài)的感知。

然而，交通環(huán)境的復(fù)雜多變性引起反射環(huán)境的變化，直接導(dǎo)致信道時延和各到達徑分布 的變化，并引起信道的大尺度衰落時變。同時，交通車載終端的移動性和不確定性直接產(chǎn)生 信道的小尺度衰落時變。作為確保交通安全高效的重要手段，交通通信對通信可靠性有著極 高的要求，該要求與交通信道特殊性的矛盾決定了研究交通通信是一項急迫而又有挑戰(zhàn)性的 工作。

DSRC是一種專門用于支持車與車(Vehicle-to-Vehicle,V2V)以及車與路 (Vehicle-to-Infrastructure,V2I)通信的車載安全應(yīng)用的無線通信技術(shù)。在高速移動的 車載環(huán)境下除了要提供傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外，最主要的是要傳送實時的安全與管理消息，以提 高車輛運行的安全性。車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過V2V和V2I通信，可為車輛廣播路面信息，提供自適 應(yīng)導(dǎo)航等，保障了車輛行駛的安全性。

美國、歐洲和日本等發(fā)達國家已經(jīng)制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，劃分了相應(yīng)頻段。2004年，IEEE 專門成立了車輛通信環(huán)境下的無線接入(WirelessAccessintheVehicularEnvironment, WAVE)工作組，802.11p協(xié)議主要負責(zé)物理層及MAC層，而IEEE1609則主要規(guī)定了相應(yīng)的高層 協(xié)議。美國聯(lián)邦通信委員會規(guī)定5.9GHz頻段上分配了75MHz專門用于DSRC，其交通管理部門預(yù) 測基于DSRC的車聯(lián)網(wǎng)通信將能夠有效減少交通事故，提高公共交通安全。

我國目前還沒有制定公布智能交通無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)研究正在積極的開展進行中。 國際上車載通信的研究熱點集中在國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11p協(xié)議的研究。IEEE802.11p是由IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)修改擴充的通信協(xié)議，主要用于車載電子無線通信，以支持高速移動環(huán)境中車與 車、車與路邊單元進行通信。

IEEE802.11p通過在物理層上擴大數(shù)據(jù)幀的保護間隔，使得可容忍均方根時延更大，這 樣可以支持更高移動速度。然而，IEEE802.11p的數(shù)據(jù)速率最高為27Mbps，相對于802.11a/g 的54Mbps減半，這一數(shù)據(jù)速率對于國外車輛通信主要傳輸安全消息和一般數(shù)據(jù)服務(wù)來說基本 夠用，但對于我國交通現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，這樣的原始數(shù)據(jù)速率顯然不夠。

另外，為了提高車輛出行的安全性以及道路的通行能力，交通信息的準(zhǔn)確傳遞及實時交 互也是交通通信網(wǎng)絡(luò)的必然需要。提升信息傳遞可靠性和數(shù)據(jù)傳輸速率已成為迫切的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了提升智能交通無線通信信息傳遞可靠性和數(shù)據(jù)傳輸速率，本發(fā)明提供一種基于 IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)的多天線車載網(wǎng)絡(luò)通信方法，其具體的技術(shù)方案如下：

一種基于IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)的多天線車載網(wǎng)絡(luò)通信方法，包括以下步驟：

步驟一、在作為發(fā)送端和接收端的車載節(jié)點/路側(cè)節(jié)點上分別安裝多根天線，組成多天線 車載網(wǎng)絡(luò)；

步驟二、發(fā)射端對信號進行編碼處理；

步驟三、利用MIMO雙選信道，進行信號的無線傳輸；

步驟四、接收端合并各個天線上接收到的信號來聯(lián)合檢測信號；

步驟五、接收端對信號進行解碼處理。

其中，步驟三中，所述的MIMO通信技術(shù)為空分復(fù)用技術(shù)或空時編碼技術(shù)或空域調(diào)制技術(shù)：