車聯(lián)網(wǎng)WAVE協(xié)議研究*

周　伐,丁家瑞，劉志敏

(1.北京大學(xué) 軟件與微電子學(xué)院，北京 100871；2.北京大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100871)

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車聯(lián)網(wǎng)WAVE協(xié)議研究*

周伐1,丁家瑞2，劉志敏2

(1.北京大學(xué) 軟件與微電子學(xué)院，北京 100871；2.北京大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100871)

Foundation Item：National High-Tech Research and Development Program of China (863 Program) (No.2012AA011401)

摘要：WAVE協(xié)議是應(yīng)用于車與車、車與路邊單元之間數(shù)據(jù)交換的通信協(xié)議，主要由802.11p和IEEE 1609兩部分組成。該協(xié)議充分考慮了車聯(lián)網(wǎng)高速移動的特點，能支持高速移動的車與車之間的通信，有效緩和了道路擁擠以及車輛的消費和排放。通過車與路邊單元之間的通信能夠得知交通信號燈、路面狀態(tài)、天氣情況等信息，從而提高交通運輸效率。介紹了車載無線通信WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)協(xié)議的基本架構(gòu)和內(nèi)容，包括其物理層、MAC層、多信道之間的切換機制以及一些尚需完善的問題。

關(guān)鍵詞：WAVE協(xié)議；車聯(lián)網(wǎng)；802.11p；無線局域網(wǎng)

0引言

車聯(lián)網(wǎng)是道路上車與車以及車與路邊單元之間實行Ad-hoc通信的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)。目前，已有很多關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[1]。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一個很重要的功能是可以實現(xiàn)碰撞避免的安全應(yīng)用。通過實現(xiàn)車與車或者車與路邊單元之間頻繁的數(shù)據(jù)交換(包括車的位置、速度、方向和加速度)，自動連接成一個無中心的分布式無線網(wǎng)絡(luò)。每輛車都可以廣播自己的信息，同時也可以接收臨近車輛發(fā)送的“安全信息(車的速度、行駛方向和位置等)”，有效距離為300 m，車輛之間的速度可達(dá)120 Km/h，通過實際測驗，即使在非視距的十字路口，其接收性能也很可靠[2]。接收車輛通過信息計算其他車輛行駛的軌跡，并與自己比較，看有無碰撞的可能。在沒有交通燈的十字路口，允許車輛根據(jù)路面情況智能分析車輛行駛狀態(tài)[3]。同時車輛也可以接收路邊單元的信息(例如前方路口距離，路口交通燈狀態(tài)等)，有效距離可達(dá)1 000 m。WAVE協(xié)議由專用短程通信技術(shù)DSRC(Dedicated Short Range Communication)發(fā)展而來，通過逐步完善，現(xiàn)在主要由802.11p和IEEE 1609兩部分組成。802.11p由IEEE 802.11擴充而來，主要用于車載電子無線通信，是車聯(lián)網(wǎng)物理層和MAC層的通信標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 1609協(xié)議族由IEEE P1609工作組制定而成，包括用于控制信道轉(zhuǎn)換的1 609.4，用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(也包括WSMP-Wave Short Message Protocol)的1609.3,以及用于安全服務(wù)的1609.2。另外,WAVE協(xié)議也支持網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層上一些眾所周知的協(xié)議，例如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP(Internet Protocol)、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP(User Datagram Protocol)、傳輸層控制協(xié)議TCP(Transmission Control Protocol)等。開發(fā)應(yīng)用根據(jù)其要求決定是用WSMP還是IP+UDP/TCP。如果是單跳信息一般用WSMP，而多跳數(shù)據(jù)包，則由于IP的路由能力而選擇IP+UDP/TCP。

本文結(jié)構(gòu)為：1～3部分分別介紹WAVE協(xié)議的物理層、MAC層以及多信道之間的轉(zhuǎn)換機制；第4部分簡要概述了一些尚未完善的問題；第五部分比較了WAVE協(xié)議與3GPP LTE在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用；第六部分簡述國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況及趨勢。

1物理層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

物理層協(xié)議由802.11p制定，該層被分為兩個子層：物理介質(zhì)相關(guān)子層PMD(physical medium dependent sublayer)和物理層匯聚過程PLCP(physical layer convergence procedure)。PMD通常使用正交頻分復(fù)用OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)技術(shù)，在10 MHz的帶寬里，數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到27 Mb/s，通信范圍則可以達(dá)到300～1 000 m。PLCP定義了MAC幀到物理層數(shù)據(jù)單元之間的映射，因此，實現(xiàn)了物理層和MAC層之間的數(shù)據(jù)交換。

1.1OFDM協(xié)議

在802.11中定義了三種信道帶寬：20 MHz、10 MHz以及5 MHz，在802.11a中通常使用20 MHz信道帶寬，而802.11p則使用10 MHz的帶寬。

10 MHz OFDM信道的基本參數(shù)如表1所示。

表1　10 MHz信道基本參數(shù)

用戶數(shù)據(jù)使用了前向錯誤檢測技術(shù)(Forward error correction)，雖然減少了有效數(shù)據(jù)用戶的速率，但提高了正確解碼的概率。8種調(diào)制和FEC組合的方式如表2所示。例如：在BPSK中采用1/2的編碼率，則在48位OFDM信號中分別有24位用戶數(shù)據(jù)以及24位編碼數(shù)據(jù)。因為OFDM的信號周期為8 μs，從而數(shù)據(jù)傳輸速率為3 Mb/s。在802.11p中一般使用6 Mb/s的數(shù)據(jù)率(使用QPSK調(diào)制技術(shù)以及1/2的編碼率)，因為它在信道負(fù)載以及信噪比之間達(dá)到了較好的平衡。

表2　10 MHz OFDM 信道數(shù)據(jù)率

1.2接收性能

在802.11中規(guī)定了接收方性能標(biāo)準(zhǔn)，并指出了最小靈敏度以及信道拒絕。最小靈敏度被定為在最小信號能量下，接收方能正確接收的概率在90%以上。信道拒絕是指接收方對10 MHz信道外能量過濾的能力。802.11定義了每個帶寬和速率下對相鄰信道和不相鄰信道的拒絕能力，并在802.11p中做了補充。

1.3頻段劃分

802.11p把5.850～5.925 GHz共75 MHz的頻段專用于車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),頻譜帶寬由7個10 MHz的信道和一個5 MHz的安全邊界組成，如圖1所示。ch174和ch176可以合并成一個20 MHz帶寬的ch175，同樣地，ch180和ch182可以合并成一個20 MHz帶寬的ch181。在上述7個10 MHz的信道中，ch176作為控制信道CCH(Control Channel)，其它6個都作為服務(wù)信道SCH(Service Channel)，并且把ch172專門作為V2V(Vehicle-to-Vehicle，車-車)安全通信的信道。

因為各信道在功能上的差異以及優(yōu)先級的不同，導(dǎo)致在發(fā)射功率上也有差別。802.11p提供了四類不同發(fā)射功率的設(shè)備，如表3所示。用于V2V安全的設(shè)備通常為C類。

圖1　802.11P信道分配

設(shè)備分類最大輸出功率/dBm通信范圍/mA015B10100C20400D28.81000

2MAC層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

傳統(tǒng)的MAC層無線接入機制采用載波偵聽多址接入/ 沖突避免(Carrier sense multiple access with collision avoidance, CSMA/CA)接入機制,該機制根據(jù)工作流程是否使用RTS-CTS分為兩種:基本接入機制(basic access mechanism)和RTS-CTS(Request to Send - Clear to Send )接入機制。但它的時延過大，針對這一問題，802.11p 協(xié)議中采用基于OFDMA- CSMA 時頻二維混合接入機制[4]。

2.1MAC幀

每個802.11MAC幀由header、frame body和FCS(Frame Check Sequence)組成。幀的頭部根據(jù)幀的類型有多種不同的形式(例如數(shù)據(jù)、控制等)。

圖2常用的MAC幀格式

最常見的幀格式如圖2所示。幀控制部分(FC)由協(xié)議類型、幀類型以及子類型和其他幾個位組成。時間部分(Dur)指出了幀的時間長短，也可能包括傳輸?shù)轿锢韺拥臅r間。而Addr1、Addr2、Addr3分別表示發(fā)送方MAC地址，接收方MAC地址以及BSSID(Basic Service Set Identifier)通配符。幀校驗序列(FCS)由4位的CRC(Cyclic Redundancy Code)組成，用來檢測錯誤。

2.2接入優(yōu)先級

在車聯(lián)網(wǎng)通信中，傳輸?shù)男畔⒂休p重緩急之分，為了滿足其要求，將傳輸信息分為用戶優(yōu)先級與應(yīng)用程序優(yōu)先級。從而緊急的信息可以優(yōu)先接入，如救護車，安全信息(車的位置、行駛方向、速度等)等。而普通的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則可以緩存發(fā)送，以此來滿足車聯(lián)網(wǎng)通信的實時性要求，提高服務(wù)質(zhì)量(QoS)。在802.11p中提出采用增強分布式信道接入EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)機制解決上述問題。

2.3CSMA/CA接入機制

為了獲取發(fā)送權(quán)，各節(jié)點使用CSMA機制的分布接入算法來爭用信道。爭得信道的節(jié)點發(fā)送完成后，為防止互干擾，需過一段很短的時間才可開始下一輪的爭用。這段時間稱為幀間間隔IFS，其長短由發(fā)送幀的類型決定，如圖3所示。

圖3　CSMA/CA基本接入機制

采用RTS-CTS預(yù)約機制,能夠進(jìn)一步降低無線信道中產(chǎn)生沖突的概率,從而有效保證無線資源的利用,提高系統(tǒng)的綜合性能。使用RTS-CTS握手機制流程如下：

若發(fā)送方要發(fā)送數(shù)據(jù)，則先廣播一個RTS的控制幀給其他站點，目的站點在收到這個控制幀后等待一個SIFS(Short Inter-Frame Space，短幀幀間間隔)，然后廣播一個CTS控制幀。當(dāng)發(fā)送站點收到目的站點回復(fù)的CTS后，表示所發(fā)送的RTS沒有發(fā)生碰撞，接收端已正確接收，從而完成了3次握手建立連接，此后發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)，而其他站點收到這個CTS后會凍結(jié)窗口不再發(fā)送數(shù)據(jù)，從而通過握手機制很大程度上降低了站點之間發(fā)生沖突的可能性。過程如圖4所示。

圖4　使用RTS/CTS的CSMA/CA接入機制

2.4OFDMA- CSMA接入機制

正交頻分復(fù)用多址接入(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)技術(shù)是OFDM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，無線系統(tǒng)中的無線設(shè)備在競爭接入信道時可以選擇當(dāng)前信道狀況較好的子信道傳輸數(shù)據(jù)幀。另外，用OFDM技術(shù)接入無線信道的無線終端會根據(jù)當(dāng)前傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的優(yōu)先級來決定當(dāng)前站點選取的子信道狀態(tài),該子信道可以有由不同數(shù)目的子載波聚合而成,也可以由單一子載波構(gòu)成。因此，該機制能夠有效提高無線資源的利用率以及整個無線系統(tǒng) MAC 層的吞吐量。通過將傳統(tǒng)無線局域網(wǎng)MAC層接入機制(CSMA/CA) 與OFDMA接入調(diào)度機制結(jié)合長生了一種新的接入機制-時頻二維混合OFDMA-CSMA接入機制。該機制從頻域和時域兩個維度出發(fā)，將無線系統(tǒng)的可用資源劃分為多個資源顆粒，如圖5所示。處于該無線系統(tǒng)中的無線終端時刻監(jiān)測該無線系統(tǒng)資源占用情況,選取當(dāng)前尚未被占用的子信道(Sub-Channel)作為自己傳輸數(shù)據(jù)帖的通道,并根據(jù)CSMA/CA接入機制進(jìn)一步完成數(shù)據(jù)幀的傳輸。

圖5　CSMA/ODFMA 混合接入機制下時域和頻域資源劃分

處于該超高速無線局域網(wǎng)中的無線終端設(shè)備在其各自占用的子信道中依然采用CSMA/CA機制調(diào)度該無線子信道完成其數(shù)據(jù)的傳輸。但在選定的子信道上嘗試和發(fā)送數(shù)據(jù)幀的過程有所不同。如果站點檢測到自己所占的信道空閑了一個DIFS時間間隔后，會啟動其退避計數(shù)器，當(dāng)值減為0后會在信道中發(fā)送數(shù)據(jù)幀(基本接入機制)或RTS幀(RTS/CTS機制)。若在退避計數(shù)器執(zhí)行退避的過程中檢測到?jīng)_突會立即凍結(jié)退避計數(shù)器的值，同時該站點會繼續(xù)監(jiān)聽其他子信道是否空閑，而不是再空閑一個DIFS時間間隔后再次嘗試接入信道。如果此時有其他站點可用，那么該站點會自動切換到并占用其所用的頻段資源，同時啟動退避計數(shù)器，嘗試發(fā)送和傳輸數(shù)據(jù)幀。

3多信道切換機制

多信道傳輸最主要的問題是在協(xié)商數(shù)據(jù)傳輸信道的同時解決好碰撞和時延問題，現(xiàn)階段主要有四種解決多信道傳輸MAC協(xié)議的方法[5]：DCC(Dedicated Control Channel)、CH(Common Hopping)、SP(Split Phase)和McMAC。在WAVE中，IEEE1609.4定義了設(shè)備在多信道之間轉(zhuǎn)換的機制。為了讓設(shè)備在多信道轉(zhuǎn)換時能實現(xiàn)同步，IEEE1609.4定義兩個機制：控制信道機制(CCH)以及時分機制( time division)[6]。CCH機制是定義ch178為控制信道，其他信道均為服務(wù)信道(SCH)，并讓所有設(shè)備按一定的頻率轉(zhuǎn)到該信道。時分機制是將時間段分為CCH間隔以及SCH間隔，并假定所有設(shè)備都已經(jīng)接入了世界調(diào)整時間UTC(Universal Time Coordinated)，例如GPS。所有設(shè)備都會在控制信道期間找到彼此，并監(jiān)聽附近區(qū)域發(fā)送的WAVE服務(wù)廣播WSAs(WAVE Service Advertisements)。WSA里面包含了一個或多個服務(wù)的信息，并指明是哪個SCH提供。在SCH期間，若有設(shè)備對此信息感興趣，則可以轉(zhuǎn)到相應(yīng)的服務(wù)信道。服務(wù)提供者根據(jù)信道情況，選擇在下一個SCH間隔期間服務(wù)數(shù)據(jù)最少的信道傳送服務(wù)信息。如果有多個服務(wù)信道可用，則選擇上次選擇的SCH。

3.1時分機制

IEEE1609.4定義了基本的時分機制，時間被分成默認(rèn)為100ms的sync periods，每個SP由CCH和SCH間隔組成，默認(rèn)時間均為50ms。SCH和CCH間隔均以4ms長度的保護間隔(guard interval)開始，每個設(shè)備允許在GI的時間段里開始接收數(shù)據(jù)，但在GI結(jié)束之前不會傳輸數(shù)據(jù)，因為在此期間所有設(shè)備均默認(rèn)臨近的設(shè)備在進(jìn)行信道轉(zhuǎn)換。時分機制如圖6所示。然而，目前的MAC接入機制不能滿足對時延和吞吐量有較高要求的應(yīng)用。在擁擠的道路情況下，有限的CCH長度不能提供足夠的帶寬傳輸大量的安全和控制信息，而在車輛稀疏的情況下，固定的CCH則會浪費大量的信道資源，而一些消耗帶寬較大的應(yīng)用，例如視頻、地圖更新等在SCH信道里得不到足夠的帶寬。在這種情況下，提出了一種CCH長度可變的多信道MAC層接入機制[7]。

圖6　時分機制

3.2信道轉(zhuǎn)換

若在CCH間隔期間收到的WSA里有接收者感興趣的服務(wù)，那么設(shè)備可以在收到WSA的瞬間立刻轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的SCH信道，而不必等到CCH結(jié)束。若在一個SCH期間服務(wù)傳送沒有完成，則設(shè)備不需轉(zhuǎn)到CCH信道，直到服務(wù)傳送完成為止。同樣的，若在CCH間隔期間，WSA里沒有感興趣的服務(wù)，則設(shè)備可以一直監(jiān)聽CCH信道而無需在SCH間隔到來時轉(zhuǎn)到SCH。

3.3信道轉(zhuǎn)換和安全通信

在早期版本的IEEE 1609.4要求所有的設(shè)備都參加信道轉(zhuǎn)換，尤其是在CCH間隔里要訪問CCH信道。在這種情況下，安全信息(車的位置、行駛方向、速度等)只有在46ms長的CCH間隔里進(jìn)行傳輸，這樣一來，傳輸安全信息的能力還不到利用一個信道一直監(jiān)聽安全信息能力的一半。一些關(guān)于信道轉(zhuǎn)換安全性能標(biāo)準(zhǔn)的分析可以在[8]中找到。為了加強傳輸安全信息的能力，在后來制定的新的標(biāo)準(zhǔn)中，利用ch172在整個時間段來專門傳輸安全信息。但是這對于一個即渴望擁有安全應(yīng)用，同時又能參加非安全應(yīng)用的車輛來說，需要有兩個無線電廣播。一個一直監(jiān)聽ch172，而另一個則實行上面所述的信道轉(zhuǎn)換機制。

4問題分析

雖然WAVE協(xié)議由于其對高速移動環(huán)境下數(shù)據(jù)交換的適應(yīng)性，已逐漸成為國際車聯(lián)網(wǎng)無線通信的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。但是在車聯(lián)網(wǎng)協(xié)議中，仍有許多問題需要解決，例如如何提高傳輸效率[9-10]和能量效率[11]，以及安全性和隱私保護等[12]。MAC層接入機制不能滿足對實時性和服務(wù)質(zhì)量有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，對此，文獻(xiàn)[13-15]提出了一些解決方案，但都沒有完全解決這些問題。另外，當(dāng)在某一時段內(nèi)車輛數(shù)目顯著增加，車輛之間相互通信產(chǎn)生的延時以及丟包率會明顯增加，在[16-17]提出的解決方案在一定程度上使上述問題得到緩解。而傳統(tǒng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議在應(yīng)用到車聯(lián)網(wǎng)時，其性能表現(xiàn)與車聯(lián)網(wǎng)本身對路由協(xié)議的需求還存在一定的差距，因此，選擇一種合適的路由協(xié)議對車聯(lián)網(wǎng)來說也是至關(guān)重要的[18]。針對上述這些問題，雖然經(jīng)過大量的研究提出了很多解決方案，但都沒有使問題得到徹底的解決。

53GPP LTE與WAVE協(xié)議的比較

LTE是由3GPP組織制定的通用移動通信系統(tǒng)UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長期演進(jìn)，是高數(shù)據(jù)率的移動電話和數(shù)據(jù)終端的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。它的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加扁平簡單化，能夠減少時延以及降低網(wǎng)絡(luò)部署和維修成本。LTE引入OFDM和MIMO等關(guān)鍵傳輸技術(shù)，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率，并支持多種寬帶分配，且支持全球主流的2G/3G頻段和一些新增頻段，因此頻譜分配更加靈活，系統(tǒng)容量和覆蓋也顯著提升。在應(yīng)用3GPP LTE的車聯(lián)網(wǎng)中，蜂窩內(nèi)所有車輛通過上行信道將數(shù)據(jù)傳給基站，再通過基站在下行信道中把數(shù)據(jù)傳給相關(guān)車輛。文獻(xiàn)[19]詳細(xì)比較了3GPP LTE與WAVE協(xié)議在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的性能。其基本模型分別如圖7、圖8所示。

圖7WAVE模型

圖8　3GPP LTE 模型

該文中提出了比較兩種方案性能優(yōu)越的方法，通過推導(dǎo)得出了初步結(jié)論：在一定條件下，WAVE協(xié)議的性能要強于3GPP LTE。

6國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

隨著汽車行業(yè)在全球快速發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)也發(fā)生了日新月異的變化。到目前為止，美國的IVHS、日本的VICS等系統(tǒng)已經(jīng)在車輛和道路之間建立了可靠的信息通信，能實現(xiàn)有效的智能管理和信息服務(wù)。預(yù)計到2018年，全球車聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)到400億歐元，其中服務(wù)和硬件市場占比最大，分別達(dá)到61.3%和17.22%。從全球范圍來看，美國，日本和歐洲在汽車通信領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，汽車電子的網(wǎng)絡(luò)化得到進(jìn)一步發(fā)展。在導(dǎo)航方面，GPS仍是這一領(lǐng)域最重要的方式。在市場方面，日本是最大的導(dǎo)航市場，但近年來，其它國家和地區(qū)也取得了迅速發(fā)展。另外，在遠(yuǎn)程信息處理終端行業(yè)，美國的Onstar已經(jīng)實現(xiàn)超過600萬的安裝量。在無人駕駛方面，谷歌設(shè)計的7輛試驗車已經(jīng)自主行駛1 000公里，在人工監(jiān)督下行駛1.4萬公里。

從國內(nèi)來看，我國的車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展受到了社會各個層面的廣泛關(guān)注和積極推動。從應(yīng)用來看，主要包括五種模式：乘用整車主導(dǎo)型、商業(yè)車隊管理主導(dǎo)型、消費電子主導(dǎo)型、公共交通主導(dǎo)型以及地方政府主導(dǎo)型[20]。從發(fā)展規(guī)模來看，我國的車聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)從2005年到2012年增長了45萬，達(dá)到50萬，預(yù)計到2015年，這一數(shù)字將接近1 000萬。我國的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，2012年前裝車載導(dǎo)航設(shè)備出貨量同比增長25.26%，達(dá)到130.9萬臺；新車裝配率約為6.88%；后裝車載導(dǎo)航設(shè)備出貨量同比增長15.29%，達(dá)到634.2萬臺。中國已成為全球最大的汽車市場，預(yù)計2020年汽車保有量將超過2億輛。

7結(jié)語

本文對WAVE協(xié)議的基本結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)介紹，提出了一些目前尚須解決和完善的問題，并對運用WAVE協(xié)議和3GPP LTE的車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了比較，指出了WAVE協(xié)議的優(yōu)越性。最后概括地介紹了目前國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀。雖然WAVE協(xié)議的開發(fā)和部署還需要長期的工作，但其支持高速移動的車輛之間通信的特點，使它逐漸成為了國際車聯(lián)網(wǎng)無線通信的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。相信隨著WAVE協(xié)議的逐步完善，會推動智能交通系統(tǒng)ITS(Intelligent Transportation System)的快速發(fā)展。

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周伐(1991—)，男，碩士，主要研究方向為信號處理、綠色通信、無線通信；

丁家瑞(1990—)，男，碩士，主要研究方向為信號處理、綠色通信、無線通信協(xié)議；

劉志敏(1963—)，女，副教授，主要研究方向為衛(wèi)星與無線通信網(wǎng)路、計算機網(wǎng)路、通信系統(tǒng)協(xié)議設(shè)計及性能分析。

Research of WAVE Protocol in V2V

ZHOU Fa1, DING Jia-rui2, LIU Zhi-min2

(1.School of Software and Electronics,Peaking University,Beijing 100871, China;

2.School of Information Science Technology, Peaking University, Beijing 100871,China)

Abstract：WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) protocol, as a communication protocal applied in data exchange of vehicle to vehicle or vehicle to RUS, mainly consists of two parts, 802.11 p and IEEE 1609. It takes into full account the feature of high-speed of Internet of Vehicles, thus it could enable communications between fast-moving vehicles and ease road congestion and reduce car consumption and emissions effectively. Through vehicle to RUS communications, information such as traffic lights, road condition, and weather conditions can be informed, thus the efficiency of transportation is improved. In this paper, the basic frame and contents of WAVE protocol, along with its physical layer, MAC layer, the switching mechanism between multichannel and some issues remain to be improved, are introduced.

Key words：WAVE protocol; Internet of Vehicles; 802.11p; WLAN

作者簡介：

中圖分類號：TN929.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-0802(2015)07-0755-07

基金項目:國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(“863”計劃)基金資助項目(No.2012AA011401)

收稿日期：*2015-01-06；修回日期：2015-04-11Received date:2015-01-06；Revised date：2015-04-11

doi:10.3969/j.issn.1002-0802.2015.07.001