高速公路V2V通信中C-V2X和IEEE802.11p通信协议的比较

在概述C-V2X和IEEE802.11p通信技术发展概况及特征的基础上,依托OMNET++仿真平台,采用Veins和SUMO联合仿真技术建立起高速公路通信仿真场景,并进行C-V2X和IEEE802.11p通信协议丢包率和端到端时延等参数值的计算分析与性能比测。结果表明,C-V2X通信技术是高速公路新型信息基础设施建设的重要部分,因具备高可靠、高传输效率、低时延等优势,而成为国际主流公路通信标准;C-V2X和IEEE802.11p通信技术在安全应用时延方面均满足要求,但C-V2X在丢包率方面比IEEE802.11p更优。

C-V2X和IEEE802.11p协议下高速公路V2V通信技术比较

在概述C-V2X和IEEE802.11p通信协议优劣势的基础上,依托OMNET++和SUMO联合仿真平台,对不同车辆数目及运行速度影响通信性能的问题展开分析,并对C-V2X和IEEE802.11p通信协议的端到端时延、丢包率等进行了比较研究。结果表明,C-V2X和IEEE802.11p通信协议均能满足高速公路通信安全性方面的时延要求,但C-V2X在丢包率方面明显较优。

车联网环境下IEEE 802.11p移动性支持仿真研究

针对IEEE 802.11p协议移动性支持的评估需求,构建基于IEEE 802.11p协议的车联网应用场景,利用泊松过程描述车联网系统中的车辆到达模型。基于Veins平台搭建仿真场景并对仿真参数进行设置,从端到端延迟、丢包率、吞吐量方面测试并分析车流密度、车辆行驶速度对IEEE 802.11p性能的影响以及IEEE 802.11p应用于车联网环境的适用性。测试结果表明,车辆行驶速度对基于IEEE 802.11p协议的车联网性能影响较大,而车流密度对其性能影响较小,同时IEEE 802.11p协议适用于主动道路安全应用且有助于提高合作交通效率。

基于IEEE 802.11p/1609标准的路车互联网的初步实现

为了能够通过车辆之间的相互通信来提高旅客的安全性、减少交通拥堵等,基于IEEE 802.11p/1609标准,提出了路车互联网的概念,并对路车互联网中RSU(路边单元)和OBU(车载单元)之间的通信进行了仿真和分析。仿真结果表明,RSU和OBU之间的通信比较稳定,丢包率也较低,显示在车载环境下IEEE 802.11p/1609协议较好的性能,这也为未来国家智能交通系统的普及和产业化发展迈进了一步。

基于相对速度的802.11p车载网络自适应退避算法

IEEE 802.11p协议是针对车载环境应用制定的物理层与MAC层标准。车载网络中节点的高移动性和拓扑结构的频繁变更导致网络丢包率增加。为解决车辆移动特性引发的信道访问不公平性问题及降低网络丢包率,提出一种基于相对速度的自适应退避算法RSBA,依据移动节点间相对速度差异优化退避机制。通过NC-TUns模拟实验表明,RSBA减少了丢包率,提高了信道访问公平性,改善了IEEE 802.11p协议的网络性能。

基于仿真的IEEE802.11p在车路协同中的适应性研究

基于NCTUns对IEEE 802.11p在车路协同系统中车路通信的适应性进行了仿真,分别构建了一个通用城市平面交叉口和一段快速路仿真环境,研究了车辆数与时延、车辆数与吞吐量、车速与时延、车速与吞吐量之间的关系。得出了在仿真环境下,IEEE 802.11p在车辆数较大,特别是40辆以上时,其时延和吞吐量性能急剧变坏,而车速对时延和吞吐量影响很小的结论。

一种基于IEEE 802.11p系统的联合粗细时间同步算法

提出了一种基于IEEE 802.11p标准的在高速车载移动环境下保持良好时间同步性能的联合粗细时间同步方法。粗时间同步是基于短前导码的自相关,细时间同步利用了滑动窗口和互相关技术来完成准确的时间同步。MATLAB仿真结果表明,所提出的方案在车辆速度为89.7 km/h与200.1 km/h时比其他三种同步方案的误比特率减少了12.5%;在车辆速度为126.3 km/h^200.1 km/h时,同步位置的均方差比其他三种同步方案减少了20.1%。

IEEE 802.11p车载自组网协议研究

针对增强分布式信道访问(Enhanced Distributed Channel Access,EDCA)机制所存在的问题,采用WAVE架构的VANET进行了分层研究,通过对IEEE 802.11p协议在车载无线通信环境下的性能和VANET在不同参数(节点数目,车辆间隔,车辆速度)的场景下进行仿真试验,分析其吞吐量和平均时延,得出网络拓扑结构是对IEEE 802.11p的性能影响最大的因素。该研究对IEEE 802.11p协议的实际应用具有一定的参考价值。

用于802.11p的低功耗紧凑型FFT处理器的研究

符合802.11p协议标准的基带与射频芯片是车载无线宽带通信系统的核心,其性能直接决定了车载无线宽带通信系统的性能。快速傅里叶变换(FFT)处理器是决定无线基带芯片性能的核心电路,该文通过分析FFT算法的特点,设计了一种用于802.11p的低功耗紧凑型64点处理器。该FFT处理器采用块浮点运算技术与单蝶形并行结构,极大地提高了FFT处理器的数据运算精度与运算速度。

基于802.11p协议的车载自组网仿真设计与实现

车载自组网802.11p可靠传输是最近的研究重点。利用Vanet Mobi Sim与NS-2.29联合仿真实现车载自组网多媒体传输,仿真显示,由于道路的不确定性和车辆的移动,各节点的吞吐量差异较大。节点的吞吐量维持在0.25 Mb/s以上时,视频传输质量较好。

基于802.11p的车辆通信系统频率同步研究与实现

车联网作为移动互联网的重要组成部分,正在蓬勃发展,人们对于车联网中车辆通信的质量需求也越来越高。IEEE 802.11p作为车联网中车车/车路协同通信的主要技术标准,其物理层采用64点的OFDM技术。OFDM对频偏敏感,在车辆通信中,由高速运动造成的多普勒频移会对信号接收造成严重影响。因此,对802.11p中的频率同步研究具有重要意义。本文给出了一种在802.11p下适用于车辆通信的频率同步算法,再利用短训练符号做频偏粗估计的基础上利用导频做相位跟踪,并进行了硬件实现和使用验证。对于FPGA实现中遇到的一些问题给出了适用于硬件实现的解决方法,为车辆通信系统的研究与应用提供了借鉴。

IEEE 802.11p协议下基于交错导频的V2V信道估计

车到车(vehicle to vehicle,V2V)通信因其复杂恶劣的信道环境,对系统的信道估计性能提出了更高的要求.针对IEEE 802.11p协议中导频过少无法准确跟踪频率选择性衰落信道的问题,提出了一种基于交错导频辅助的信道估计与跟踪方法.该方法将相邻符号的导频交错排布,利用相邻符号间信道的高度相关性,对前后时刻导频位置的信道估计结果进行插值运算,对V2V信道进行实时跟踪,在不改变IEEE 802.11p数据传输效率的前提下,其误码率性能在空旷高速的通信场景下明显优于基于原导频辅助的信道估计与跟踪方法.在所提出的交错导频框架下,针对不同V2V通信场景的特点选择合适的信道估计方案,可以较大程度地提高IEEE 802.11p的系统性能.

IEEE 802.11p MAC协议碰撞概率研究与分析

车载网络MAC层采用的是IEEE 802.11p/1609.x协议,现有的无线通信MAC协议无法满足交通信息化产业的需求。目前针对IEEE 802.11p MAC层的研究主要是通过设计马尔可夫模型进行的,但该模型建模复杂,计算难度大。文中设计了一个简化直观的数学模型对该协议进行研究与分析,阐述了IEEE 802.11p MAC层中的EDCA信道接入规范,根据EDCA的信道接入规范设计一个简化的数学分析模型。在不考虑仲裁帧间隙(AIFS)的前提下,运用该模型对EDCA竞争传输机制中四个不同优先级发生第一次传输情况下的碰撞概率进行研究。主要分析了不同优先级的不同竞争窗参数以及节点数目对于系统碰撞概率的影响。根据各个优先级的节点数目情况,运用该模型合理设计相应竞争窗的取值,显著提高了系统的性能。分析结果表明:该模型在研究IEEE 802.11p MAC层性能中有较好的表现。

基于ath5k网卡驱动实现的车载网IEEE802.11p协议的研究

IEEE802.11p协议标准主要用于车载网络通信,有利于推动智能交通系统的实现,因此在实际交通环境下对IEEE802.11p协议进行研究具有重要意义。通过修改Open Wrt路由操作系统的ath5k网卡驱动实现了IEEE802.11p协议标准,并移植到Mikrotik Router Board433AH路由开发板上成功运行。在此基础上,对实际道路环境下IEEE802.11p协议和IEEE802.11a协议的发送速率、丢包率等网络性能参数进行了研究测量比较。实验数据显示在多障碍物、情况复杂的实际道路环境,IEEE802.11p协议更能满足通信可靠性和有效性的要求。

802.11pMAC层协议研究

近年来汽车网络越来越受到人们的关注,人们对IEEE 802.11进行了多项针对汽车这样的特殊环境的改进,便逐渐形成了802.11p标准。该文研究了IEEE 802.11p协议MAC层的技术标准、基本框架和各状态之间的转移过程,分析了MAC层的关键技术及影响网络性能的参数分配。

基于IEEE802.11p的车路协同系统设计

无线通信技术是车路协同系统能够实现车-车、车-路实时信息交互的必要条件。IEEE 802.11p对传统的无线短距离网络技术加以扩展,在快速连接、高频切换方面有显著优势。对802.11p通信协议进行深入研究,采用SAF5100无线处理器在Linux环境下实现了车载单元与路侧单元通信系统的软硬件设计,并在实际交通场景下进行测试。测试表明车辆在高速运行的状态下进行车-车、车-路通信时,其通信延时、速率、丢包率以及多路径效应上具有很大优势。

车路互联网的底层协议-802.11p标准

详细地描述了车路互联网系统的底层协议-802.11p标准。将802.11p与传统无线局域网技术进行对比,分析了802.11p在媒体接入控制层(MAC)与物理层(PHY)所做的修改,并从物理层参数、PP-DU帧结构,以及接入优先级等多方面指出了802.11p能在高速移动环境下建立稳定通信链路的原因。其次,还对802.11p所采用的频段、信道、发射功率以及频谱掩模进行分析;最后提出了802.11p在仿真方面所面临的挑战,并且在Simulink上建立了一套动态仿真系统,对标准进行仿真验证。

基于IEEE 802.11 p/1609的车辆防追尾碰撞终端系统设计与实现

车辆追尾碰撞是道路交通最主要的事故形态,车辆防追尾碰撞技术受到国内外学者的广泛关注。文中基于IEEE 802.11p/1609标准设计了车辆防追尾碰撞终端系统。系统由Freescale硬件平台与嵌入式Linux软件平台构成,采用全球定位系统技术实时获取车辆位置等信息,通过WAVE技术使车辆间形成高速双向交互式通信,实现车辆防追尾碰撞实时预警。通过系统通信性能测试和防追尾碰撞预警测试。通信性能测试结果表明,所设计终端系统能够较好实现高效、可靠通信,在静态和动态条件下,车辆采用BPSK调制方式时丢包率不高于10%,可很好的满足车辆安全可靠性需求;而防追尾碰撞预警测试结果表明,该终端系统能比较真实地反映实际的驾车情形,及时给出预警,预警准确率高达97%,具有较好的可用性。

IEEE802.11p无线车载自组网络协议的性能分析与模拟

IEEE 802.11p WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)通信协议主要用于高速率的车辆之间(V2V:Vehicular toVehicular)以及车辆与路边基础设施之间(V2I:Vehicular to Infrastructure)的资料数据交换。文章主要对NS-2下IEEE 802.11p的网络性能的模拟情况进行了研究。首先介绍了WAVE系统以及IEEE 802.11p协议标准,在此基础上采用NS-2仿真软件对IEEE802.11p协议进行模拟,同时还对IEEE 802.11a协议进行仿真,并对两者仿真结果进行分析总结。验证了IEEE 802.11p协议是专为车载无线网络设计的一种协议的合理性。

基于IEEE802.11p的可变SCH时隙MAC机制

IEEE802.11p突破了传统协议的限制,采取多信道协调的机制,但是控制信道和服务信道的长度是固定的,造成信道资源大量浪费。针对传统IEEE802.11p中信道利用率低的问题,提出了一种非饱和情况下可变的服务信道(Service Channel,SCH)时隙媒质接入控制(Medium Access Control,MAC)机制。在此机制下,可以通过调整控制信道(Control Channel,CCH)和SCH的长度,达到吞吐量最大化的效果。该机制使用三维Markov链模型来计算WAVE服务广播信息(Wave Service Advertisement,WSA)帧的时延,并得出了一个非饱和状态下适用的可变的SCH时隙MAC计算模型。仿真实验表明,该机制不仅提高了信道利用率,增加了吞吐量,同时也降低了信道的时延。