[发明专利]一种基于IEEE80211p标准的多天线车载网络通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及车载网络通信技术领域，具体地说，涉及一种基于IEEE802.11p标准的多天 线车载网络通信方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，交通通行能力满足不了日益增长的交通需求，交通拥堵、交 通事故、环境污染及能源短缺已成为世界各国面临的共同问题。最初解决交通问题的方法是 大规模扩建交通基础设施。然而，由于土地、岸线等资源的日益紧张，用于基础设施扩建的 空间越来越小。因此，智能交通系统(IntelligentTransportationSystem,ITS)应运而 生。ITS是对通信、控制和信息处理技术在交通系统中集成应用的统称。交通通信系统作为通 信技术在ITS中的具体应用，是在传感器网络技术发展基础上，在车辆上应用先进的无线通信 技术，实现交通信息化、智能化的手段。通过发展交通通信系统，可以有效填补交通系统中 车辆缺乏沟通能力的空白，从而实现车辆对道路环境的感知，以及行人和控制中心对车辆运 行状态的感知。

然而，交通环境的复杂多变性引起反射环境的变化，直接导致信道时延和各到达径分布 的变化，并引起信道的大尺度衰落时变。同时，交通车载终端的移动性和不确定性直接产生 信道的小尺度衰落时变。作为确保交通安全高效的重要手段，交通通信对通信可靠性有着极 高的要求，该要求与交通信道特殊性的矛盾决定了研究交通通信是一项急迫而又有挑战性的 工作。

DSRC是一种专门用于支持车与车(Vehicle-to-Vehicle,V2V)以及车与路 (Vehicle-to-Infrastructure,V2I)通信的车载安全应用的无线通信技术。在高速移动的 车载环境下除了要提供传统的数据业务外，最主要的是要传送实时的安全与管理消息，以提 高车辆运行的安全性。车载网络系统通过V2V和V2I通信，可为车辆广播路面信息，提供自适 应导航等，保障了车辆行驶的安全性。

美国、欧洲和日本等发达国家已经制定了相关的标准，划分了相应频段。2004年，IEEE 专门成立了车辆通信环境下的无线接入(WirelessAccessintheVehicularEnvironment, WAVE)工作组，802.11p协议主要负责物理层及MAC层，而IEEE1609则主要规定了相应的高层 协议。美国联邦通信委员会规定5.9GHz频段上分配了75MHz专门用于DSRC，其交通管理部门预 测基于DSRC的车联网通信将能够有效减少交通事故，提高公共交通安全。

我国目前还没有制定公布智能交通无线通信技术标准，相关研究正在积极的开展进行中。 国际上车载通信的研究热点集中在国际标准IEEE802.11p协议的研究。IEEE802.11p是由IEEE 802.11标准修改扩充的通信协议，主要用于车载电子无线通信，以支持高速移动环境中车与 车、车与路边单元进行通信。

IEEE802.11p通过在物理层上扩大数据帧的保护间隔，使得可容忍均方根时延更大，这 样可以支持更高移动速度。然而，IEEE802.11p的数据速率最高为27Mbps，相对于802.11a/g 的54Mbps减半，这一数据速率对于国外车辆通信主要传输安全消息和一般数据服务来说基本 够用，但对于我国交通现状以及发展趋势，这样的原始数据速率显然不够。

另外，为了提高车辆出行的安全性以及道路的通行能力，交通信息的准确传递及实时交 互也是交通通信网络的必然需要。提升信息传递可靠性和数据传输速率已成为迫切的要求。

发明内容

为了提升智能交通无线通信信息传递可靠性和数据传输速率，本发明提供一种基于 IEEE802.11p标准的多天线车载网络通信方法，其具体的技术方案如下：

一种基于IEEE802.11p标准的多天线车载网络通信方法，包括以下步骤：

步骤一、在作为发送端和接收端的车载节点/路侧节点上分别安装多根天线，组成多天线 车载网络；

步骤二、发射端对信号进行编码处理；

步骤三、利用MIMO双选信道，进行信号的无线传输；

步骤四、接收端合并各个天线上接收到的信号来联合检测信号；

步骤五、接收端对信号进行解码处理。

其中，步骤三中，所述的MIMO通信技术为空分复用技术或空时编码技术或空域调制技术：