车载自组网的物理层研究_董敏娥1
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第
13
卷 第
23
期
2013
年
8
月
1671—1815（ 2013） 23-6923-05
科 学 技 术 与 工 程
Science Technology and Engineering
Vol. 13 No. 23 Aug． 2013
2013 Sci. Tech. Engrg.
车载自组网的物理层研究
董
敏娥
1，2
刘龙
伟
2
张海
林
2
（
陕西交通职业技术学院信息工程系
1
，
西
安
710018；
西安电子科技大学通信工程学院
2
，
西
安
710071）
摘 要 车载自组网能有效提高道路交通安全
。
物理层作为车载移动自
组网的底层
，
是整个网络的基础
，
需要满足高速移动
时提供实时可靠
、
有效的接入
。
基于
802. 11p
国际标准
，
对采用
OFDM
技术的车载自组网物理层传输帧格式
、
通信链路中的时
频同步技术
、
多普勒估计与校正技术
、
通信信道的估计
、
均衡技术进行研究设计
。
仿真结果表明
，
该物理层能够满足车载自组
网对可靠性和有效性的要求
。
关键词 车载自组网 物理层
802. 11p OFDM
中图法分类号
TP393. 03；
文献标志码
A
2013
年
4
月
17
日
收到
2013
年陕西省教育厅自然科学类
专项科研计划项目
（ 2013JK0966）
资助
第一作者简介
：
董敏娥
（ 1981—）
，
女
，
陕
西省咸阳市人
，
硕士研究生
，
讲师
。
研究方向
：
交通信息及控制工程
、
隧道机电
、
车载移动自组网
等
。E-mail： sundme@ 163. com。
交
通事故频繁
、
城市道路拥堵等道路交通安全
形势日趋严峻
；
远程办公
、
车载娱乐
、
实时导航等增
值服务应用需求
，
作为智能交通系统重要基础之一
的车载移动自组网应运而生
。
车载自组网
（ vehicle
Ad Hoc network，VANET）
是运行于道路上的新型移
动无线自组织网络
，
可以实现车辆间
、
车辆与路边
节点的多跳无线通信
［1］
。
在
车载移动自组网中
，
物理层主要完成无线信
号编码
、
译码
、
发送和接收等工作
。
车载移动自组
网的独特性质决定了其对物理层的特殊要求
［2］
：
适
用
于高速移动
，
并能在高速移动时提供实时
、
可靠
的接入
；
分布式网络结构
，
支持多跳链接
；
与
MAC
层协议相匹配
；
最好使用免费频段等
，
因此车载移
动自组网的物理层设计至关重要
。
1
车载无线自组网物理层研究现状
目
前
，
国外所应用的车载自组网系统所采用的
物理层技术主要是基于
802. 11 （ Wi-Fi ）
标 准 和
UTＲA-TDD （ TD-CDMA ）
技 术
。
例 如
CarTalk
与
FleetNet
项目都采用了
UTＲA—TDD
技术
，C2C
联盟
则主张使用改进后的
802. 1lb
技术
。
与
UTＲA—
TDD
相比
802. 1lb
的性能较差
，
但是由于
802. 1lb
无
线模块目前应用普及
、
价格便宜
、
实现简单
，
而且工
作在
2. 4 GHz
的免费频段等特点
，
广泛被科研实验
所采用
：
而
UTＲA—TDD
技术实现复杂
，
造价较高
，
还有一些非技术因素阻碍其应用
。2011
年
10
月
，
美国电机电子工程师协会
（ IEEE）
在
802. 11 （ Wi-
Fi）
的基础上进行了改进
，
制定了适用于车间通信环
境的
802. 11p
标准
［3］
，
该
标准以
IEEE 1609
系列协
议作为上层协议
，
从而形成车辆无线通信的基本协
议构架
。802. 11p
标准授权工作在
5. 9 GHz
免费
频 段 上
，
由
7
个
10 MHz
的 信 道 组 成
，
采 用
OFDM（
正交频分多路复用
）
技 术
。
本 文 基 于
802. 11p
国际标准
，
采用
OFDM
技术对车载移动自
组网物理层技术进行研究
。
2
车载无线自组网物理层
车
载移动自组网物理层
OFDM
技术信号处理
流程
［4］
如
图
1
所示
。
本文主要对车载移动自组网物理层的传输帧
格式
、
通信链路中的时频同步技术
、
多普勒估计与
校正技术
、
通信信道的估计
、
均衡技术进行了研究
设计
。
空城大大叔
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