一種車載環(huán)境下無(wú)線接入的通用報(bào)警發(fā)送方法和接收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車載環(huán)境下無(wú)線接入的通用報(bào)警發(fā)送方法和接收方法，屬于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛到車輛的通信(簡(jiǎn)寫(xiě)為V2V通信)是指機(jī)動(dòng)車輛之間基于無(wú)線的數(shù)據(jù)傳輸，它將在未來(lái)的汽車和交通管理中扮演重要角色。V2V通信通過(guò)專設(shè)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送車輛位置和速度信息給另外的車輛，可以防止事故發(fā)生。依靠V2V通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，駕駛員收到警告后就能降低事故的風(fēng)險(xiǎn)或車輛本身就會(huì)采取自治措施，例如制動(dòng)減速。
[0003]V2V通信需要一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上汽車之間互相傳送信息，告訴對(duì)方自己在做什么。這些信息包括速度、位置、駕駛方向、剎車等。在現(xiàn)有技術(shù)中，V2V通信是一種專用短程通信(DSRC)，由類似FCC和ISO的機(jī)構(gòu)設(shè)立相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。V2V通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)(汽車、智能交通燈等)可以發(fā)射、捕獲并轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)上5?10個(gè)節(jié)點(diǎn)的跳躍就能收集一英里外的交通狀況。這對(duì)多數(shù)駕駛者來(lái)說(shuō)都有足夠的應(yīng)對(duì)時(shí)間。
[0004]如圖1所示，V2V通信可以通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn):一種是通過(guò)路邊的基礎(chǔ)設(shè)施支持的V2V通信，另一種是不同車輛之間直接的特設(shè)通信。從安全應(yīng)用上來(lái)看，由于能夠?qū)崿F(xiàn)最小化延遲，車輛之間的直接通信更好。例如當(dāng)碰撞發(fā)生時(shí)，我們總是希望以最快速度通知附近的車輛以便其及時(shí)調(diào)整操縱動(dòng)作(停止或放慢車速)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)V2V通信，一個(gè)IEEE小組定義了一套新的通信標(biāo)準(zhǔn)，稱為車載環(huán)境無(wú)線接入(WAVE)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)包括IEEE 1609.x的整套體系以及建立在IEEE 802.11基礎(chǔ)上并對(duì)其進(jìn)行許多修正和調(diào)整的IEEE 802.lip,以保證和促進(jìn)在車載環(huán)境中提供快速和可靠的無(wú)線接入。WAVE標(biāo)準(zhǔn)的頻段被分配在七個(gè)1010MHz帶寬的5GHz范圍上，如圖2所示。
[0006]在當(dāng)前的IEEE 802.11 (IEEE P802.ll_REVmbTM/D12 草案，2011.11)標(biāo)準(zhǔn)中，物理層會(huì)聚協(xié)議(PLCP)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(prou)的格式被指定為如圖3所示，其中，PLCP頭在前導(dǎo)以指示所施加的調(diào)制和編碼方法和幀長(zhǎng)度后發(fā)送。應(yīng)當(dāng)指出的是，PLCP頭的前24位構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的單個(gè)0FDM符號(hào)，記為信號(hào)，該信號(hào)與BPSK調(diào)制的最完備組合以及R= 1/2的編碼率發(fā)送。尾比特在信號(hào)碼元的尾比特的接收之后立即啟用速率和長(zhǎng)度字段的解碼。信號(hào)部分被正確解碼，并不意味著該P(yáng)LCP幀的其余部分可以成功地被解碼。即使信號(hào)部分被正確的解碼，包含在PLCP子層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(PSDU)中的安全信息也不能被接收。
[0007]然而，由于僅在PLCP幀的數(shù)據(jù)部分包含一個(gè)詳細(xì)的安全信息，包括速度、位置、駕駛方向、剎車等。如果發(fā)生信號(hào)部分被正確的解碼，但是在PLCP子層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元沒(méi)有被正確解碼，則PLCP子層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元內(nèi)的安全信息也就無(wú)法被正確接收，因而無(wú)法起到報(bào)警作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種車載環(huán)境下無(wú)線接入的通用報(bào)警發(fā)送方法和接收方法。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:
[0010]一種車載環(huán)境下無(wú)線接入的通用報(bào)警發(fā)送方法，包括如下步驟:
[0011]發(fā)送方車輛判斷其是否減速，如果減速則將PPDU幀的PLCP頭中特定比特設(shè)置為表示減速的值；否則設(shè)置為表示未減速的值；
[0012]所述發(fā)送方車輛發(fā)送所述PPDU幀。
[0013]另一方面，本發(fā)明中也提供一種車載環(huán)境下無(wú)線接入的通用報(bào)警接收方法，包括如下步驟:
[0014]接收方車輛接收到PPDU幀，對(duì)所述PPDU幀的信號(hào)部分進(jìn)行解碼；如果解碼得到PLCP頭特定比特為表示減速的值，則發(fā)出預(yù)警指示；如果解碼得到所述PLCP頭特定比特為表不未減速的值，則結(jié)束。
[0015]當(dāng)周圍沒(méi)有任何額外的無(wú)線資源時(shí)，本發(fā)明可以增強(qiáng)周圍車輛駕駛員被提醒的可靠性，更大概率地避免事故發(fā)生。而且，由于PLCP頭只需要設(shè)置一位，本發(fā)明更容易實(shí)現(xiàn)，且兼容于當(dāng)前的802.11版本，對(duì)未來(lái)802.11標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展影響小。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為現(xiàn)有V2V通信的兩種實(shí)現(xiàn)方式示意圖；
[0017]圖2為WAVE標(biāo)準(zhǔn)中，5.9GHz的頻率和信道分配圖；
[0018]圖3為IEEE 802.11中的PPDU幀格式示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的報(bào)警遺漏率與現(xiàn)有技術(shù)中報(bào)警遺漏率的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]在V2V安全應(yīng)用中，有多種緊急事件，例如碰撞預(yù)警、預(yù)碰撞預(yù)警、失控預(yù)警等。然后，最多的安全信息其實(shí)是從周圍的車輛的反應(yīng)，類似于加速或減速中獲得的。此外，如果駕駛員在高度警覺(jué)的狀態(tài)下，反應(yīng)時(shí)間將顯著下降，因此，當(dāng)車輛不能成功的接收和解碼整個(gè)安全信息(在MAC幀的有效載荷字段內(nèi)要通知的安全事件的詳細(xì)信息，也稱為:詳細(xì)的安全信息)，換言之，即使接收方車輛沒(méi)有獲知完整的安全信息，僅僅是知道前方車輛是加速或減速，接收方車輛駕駛員也可以提高警惕性，這樣也有助于對(duì)安全事件進(jìn)行即時(shí)報(bào)警。
[0022]在這種情況下，接收方車輛的駕駛員可以在接到報(bào)警后立即減慢車速并保持警覺(jué)。在較低速度下，駕駛員有更多的時(shí)間反應(yīng)。在高度警覺(jué)的狀態(tài)下，反應(yīng)時(shí)間也會(huì)顯著降低。當(dāng)整個(gè)安全信息不能被成功解碼時(shí)，本發(fā)明所提供的通用報(bào)警方法應(yīng)該能夠提供一個(gè)普遍的報(bào)警。
[0023]本發(fā)明提出利用預(yù)留PLCP頭的一部分(圖3中預(yù)留的16比特)作為安全事件的通用警報(bào)。物理層會(huì)聚協(xié)議(PLCP)是映射ATM信元到物理媒體的規(guī)范，定義特定的管理信息，例如T3或E3。
[0024]發(fā)送方車輛將PLCP頭中預(yù)留部分的一個(gè)比特(圖3顯示的PPDU幀中第5個(gè)比特)設(shè)置為“1”，表示前方車輛減速這樣的安全信息。之后，發(fā)送方車輛在子層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元內(nèi)表示詳細(xì)的安全相關(guān)內(nèi)容，并發(fā)送出去。
[0025]通過(guò)這種方法，一個(gè)通用報(bào)警可以在MAC幀的有效載荷領(lǐng)域的詳細(xì)安全相關(guān)內(nèi)容前發(fā)送。這樣，接收方車輛可以在PLCP頭被解碼后立即獲知安全信息。而且，由于PLCP頭具有獨(dú)立以及比MAC層幀更健全的信道編碼機(jī)制，通用報(bào)警可以更快更可靠地被接收。
[0026]此外，PLCP頭內(nèi)有1個(gè)比特表示的安全信息，在子層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元還有詳細(xì)的安全信息，這樣就構(gòu)建了具有兩次報(bào)警機(jī)會(huì)的本通用報(bào)警方法。
[0027]具體而言，如圖3所示，在PLCP頭中第5個(gè)比特還未使用。為了提供一個(gè)報(bào)警信息，在PPDU幀的PLCP首部1個(gè)比特預(yù)留位設(shè)置為“1”表示前方車輛減速；設(shè)置為“0”表示前方車輛未減速。利用這種方法，在信號(hào)被正確解碼后，周圍車輛的駕駛員可以得到有效提醒，獲