车联网权威指南:标准、技术及应用
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第2章 IEEE 802.11p 标准

2.1 概述

2004年,IEEE成立了802.11p工作组,在著名的IEEE 802.11a标准的基础上开展制定IEEE 802.11在MAVE(Wireless Access in Vehicular Environment,车辆环境下无线接入)的版本,并于2010年发布了IEEE 802.11p标准,该标准对物理层(Physical Layer, PHY)和介质访问控制(Media Access Control, MAC)子层两个部分进行了标准化。该通信标准拥有300m的单跳覆盖范围和3~27Mbit/s的数据传输速率,同时还针对车辆通信环境从热点切换、移动性支持、通信安全等方面对传统标准进行了优化。

相对于传统的IEEE 802.11a标准,IEEE 802.11p标准在物理层方面同样采用了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术,只是为了适应车辆通信环境中较高的时延扩展而加大了符号周期和保护间隔(802.11a标准的两倍)。在MAC子层方面,IEEE 802.11p标准同样采用了载波侦听多路访问与碰撞避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA)机制,同时在服务质量方面引入了IEEE 802.11e标准中的多信道机制,以期为交通安全类应用提供低延迟的传输保障。

IEEE 802.11p标准从面世至今仍未被广泛应用于智能交通领域,目前市面上也只有少量的商业原型样机产品问世。究其原因,一方面是由于该标准本身尚存在一定的问题(如可靠性不理想、数据包碰撞严重等),还不能完全适应传播环境和网络拓扑快速时变的交通环境;另一方面,其商业模式不清晰及推广困难等问题也限制了其大规模应用。本章后续部分将详述IEEE 802.11p标准物理层的技术细节并对MAC子层做简单介绍。