802.11p WAVE notes

WLAN简介

802.11p也称车辆环境无线访问协议(WAVE),是美国交通部门为开发智能交通(ITS)应用所推广的5.9G车载专用短程通讯(DSRC)技术[15],它从802.11扩展而来,与协议簇中其他2.4G技术相比,具有抗干扰能力强的特点。

IEEE在1997年制定了802.11标准的第一个版本,主要定义了MAC(媒体访问层)和PHY(物理层),国内于此对应的标准为GB/T31024.2-2014。

协议

发布年份

标准频宽(GHz)

标准速度(Mbit/s)

最大速度(Mbit/s)

室内范围(m)

室外范围(m)

802.11

1997

2.4-2.5

1

2

?

?

802.11a

1999

5.15-5.35/5.47-5.725/5.725-5.875

25

54

30

45

802.11b

1999

2.4-2.5

6.5

11

30

100

802.11g

2003

2.4-2.5

25

54

30

100

802.11n

2009

2.4.5

300

600

70

250

802.11p

2009

5.85-5.925

3

27

300

1000

802.11ac

2011

5

433/867/160

867/1730/3470/6930

35

?


信道使用

频段(band)与信道(频道,Channel)

* 一般WiFi每个频道的中心频率相差5MHz

* 802.11p频道中心频率相差10MHz

802.11p WAVE notes_第1张图片



相关协议

除物理层的协议外,IEEE和SAE还定义了其他标准来完善协议的应用,包括网络层相关的IEEE1609和应用层相关的SAEJ2735。

802.11p WAVE notes_第2张图片

其中IEEE1609包含4个部分:

* 1609.1: Resource Manager

* 1609.2: Security Services for Applications and Management Messages

* 1609.3: Networking Services

* 1609.4: Mult-Channel Operations

相关规范可通过如下链接下载: http://download.csdn.net/detail/spacecraft/8169611


设备方案

作为车载协议开发工具主流供应商,其Vector网络仿真及测试软件CANoe.Car2x支持的接口卡包括:

*  Cohda Radio, 澳大利亚公司,与思科(设备)和恩智浦(芯片及软件)合作开发[1][2],在智能交通领域提供MK5/MK4/MK3等硬件开发工具[3]

*  Continental CCU(Communication Control Unit),大陆集团,暂未找到产品型号。

*  Delphi CRPU,德尔福公司,暂未找到产品型号。

*  Denso WSU(Wireless Safety Unit),电装在2011年推出的试验设备。

*  NEC Linkbird,是NEC开发一款基于Linux的试验设备,其主要目的是验证C2X-SDK协议栈开发套件[9]。


芯片方案

除上述成型设备外,开发者还可以基于芯片自行开发硬件,目前表示支持802.11p的芯片厂商包括:

* NXP,RoadLINK系列TEF510x芯片

* Microchip,SST11LF04/SST11LF08芯片


恩智浦NXP提供RoadLINK芯片系列及软件平台[4],在ARM11的Linux平台上集成实现了DSRC和WiFi通讯能力,通讯响应(Latency Communication)时间达到0.1s。和Cohda合作开发的MK4[5]硬件开发工具及SDK可以满足试验验证及应用开发的要求。其产品和技术在德国simTD[6]试验中得到验证,该试验从2008年开始到2012年结束,在400辆车构成的复杂通讯场景中,对交通信息、驾驶安全等进行了测试[7]。2014年,恩智浦推出了第二款RoadLINK芯片TEF510x,并计划在2015年进行AEC-Q100认证[8]。

微芯科技(Microchip)提供的WAVE芯片型号是SST11LF04和SST11LF08 [10]。

国内提供该芯片的貌似只有一家叫新岸线的,型号为NL6621芯片[11]。


近似解决方案

由于在无线通讯的市场上5GHz的发展比2.4GHz要慢[14],相应的网卡也比较贵。802.11a和802.11p都工作在5GHz频段上,基于正交频分多路复用(OFDM)调制技术,因此也可以基于802.11a芯片和设备开发兼容协议[12],常用的在ath5k驱动基础上进行开发[13]。高通(QualComm)和博通(Broadcom)都能提供802.11a相关的5G芯片。

开源驱动方面,802.11的资源有

* Atheros

* MADWiFi

* ath9k



术语缩写

OBU, On-Board Unit

RSU, Road Side Unt

WAVE, Wireless Access in the Vehicular Environment

ITS, Intelligent Transportation Systems

DSRC, Dedicated Short Range Communication

OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing


参考链接:

1. http://www.qipeiren.com/News/news-25777.htm

2. http://www.engadget.com/2013/01/04/cisco-and-nxp-invests-in-cohda/

3. http://cohdawireless.com/Products/Hardware.aspx

4. http://www.nxp.com/campaigns/connected-mobility/technologies#authentication

5. http://www.nxp.com/news/press-releases/2013/07/nxp-and-cohda-unveil-new-v2x-device-for-connected-vehicles.html

6. http://www.simtd.de/index.dhtml/enEN/index.html

7. http://wiki.fot-net.eu/index.php?title=SIMTD

8. http://www.cn.nxp.com/news/press-releases/2014/06/nxp-pushes-car-to-x-market-with-launch-of-new-roadlink-solution.html

9. http://c2x-sdk.neclab.eu/index.html

10. http://www.microchip.com/wwwproducts/ProductCompare.aspx?product1=SST11LF08&product2=SST11LF04

11. http://www.nufront.com/index.php/project/index/id/16.html

12. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=6060057

13. http://wireless.kernel.org/en/users/Drivers/ath5k

14. http://article.pchome.net/content-23703.html

15. http://zh.wikipedia.org/zh-cn/IEEE_802.11p

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