车联网通信关键技术
任务1DSRC技术与应用;
2015年9月28日,时任交通运输部部长杨传堂宣布全国31个(省、直辖市、自治区)实现高速公路ETC联网通行。截止2019年,全国ETC用户20388万、ETC专用车道27546条、ETC高速公路里程14.69万公里,均居世界第一,极大地提高现有高速公路基础设施能力,初步构建中国高速公路数字化、网络化和智能化基本框架,为中国迈向智慧高速公路奠定坚实基础。;
任务目标
知识目标:
1.了解DSRC协议栈;
2.了解IEEE802.11p、IEEE1609和J2735等主要DSRC协议;
3.了解DSRC的应用。
能力目标:1.合理使用专用设备和程序装调、配置DSRC系统OBU和RSU设备;2.使用技术文件,根据典型V2X场景的要求,采集、分析DSRC报文;
3.具备《车联网集成应用》职业技能等级标准的车端、路端工作领域系统集成应用的相关能力;
素质目标:
1.培养团队协作等社会能力;
2.培养科学探究精神和严谨工匠精神。;
一、DSRC的背景与发展
n广义的DSRC(DedicatedShortRangeCommunication),是负责在车路和车车之间建立信息双向传输的专用短程通信技术的统称,而不具体指某一个特定的技术。目前,国际上已经了形成以美国、欧洲和日本为核心的DSRC标准化体系。
n1992年,美国材料与试验协会ASTM为了解决不停车收费ETC系统的OBU和RSU设备间通信问题,首先提出了使用915MHz频段的DSRC技术。
n1998年美国国会颁布《21世纪交通平等法》,以联邦法规的形式推行DSRC标准,将5.850~5.925GHz的75MHz频段作为智能交通系统的专用短程通信服务频段。
n1994年,欧洲提出5.8GHz的DSRC标准,最高下载/上传速度可达1M/750kbps
n2008年8月,欧洲电信标准协会分配5.8GHz的30MHz频谱用于智能交通系统中,通信距离达到100~1000m,速率为3~27Mbps。我国的ETC系统也采用了国际通用的5.8GHz频率。
n1995年,日本建设标省组织了电子收费系统的现场试验。
n1997年,日本TC204委员会完成了微波专用短途通信标准的制定工作,5.8GHz被确定为日本专用短途通信频率。;
一、DSRC的背景与发展
n在美国,DSRC广泛地被用于指与WAVE(WirelessAccessinVehicularEnvironment)相关的频谱。
n在中国,DSRC主要指工作在5.8GHz无线技术,比如用于ETC系统。
n狭义的DSRC,指基于IEEE802.11p和IEEE1609标准为核心的WAVE(WirelessAccessinVehicularEnvironment)通信技术。;
二、DSRC的协议栈
n美国DSRC频谱包含了7个10MHz的信道和在最底部预留一个5MHz的保护间隔
n指定了每个信道是服务信道SCH或控制信道CCH
n不同的信道分配不同的任务,例如172信道侧重于V2V之间的BSM信息交互,174和176信道用于中距离的共享公共安全/私有服务,178为控制信道,180和182信道提供短距离的共享公共安全/私有服务,184信道侧重于长距离的交叉口安全。;;
?2004年IEEE成立工作组,在IEEE802.11a标准的基础上研究车辆环境下无线接入WAVE版本
?2010年发布了EEE802.11p标准,对物理层和MAC子层两个部分进行了标准化,并针对车辆通信环境从热点切换、移动性支持、通信安全等方面进行了优化。;
PMD子层定义概述
PMD子层主要负责物理介质上单个比特的传输和接收,
优化使用了802.11a的OFDM技术。
PMD子层与PLCP子层的关联
PMD子层向PLCP子层提供将数据流发送至传输媒质和从
传输媒质接收数据流的方法。;
PLCP子层通过编码和调制过程将来自MAC子层的数据进行转换,以适应物理介质的传输需求。;
前导码的构成元素
前导码由10个重复的短训练符号和2个重复的长训练符号组成,总时长为32ps。;
SIGNAL域的功能和构成
由PLCP帧头的调制速率RATE、长度LENGTH、校验Parity等前5个字段组成。;
前导码的功能和构成
前导码用于完成信号侦查、频率偏置估计、时间同步和信道判
断等,由10个