[发明专利]一种基于信道环境判决的传送数据包大小分割方法无效

专利信息
申请号: 200910179714.2 申请日: 2009-09-30
公开(公告)号: CN101924728A 公开(公告)日: 2010-12-22
发明(设计)人: 宋昆仑;景为平;孙士民 申请(专利权)人: 南通大学
主分类号: H04L27/26 分类号: H04L27/26;H04L25/03;H04L1/16;H04L1/18
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 226019 江苏省南通市蔷园路*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 信道 环境 判决 传送 数据包 大小 分割 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于信息的传输领域,特别是因特网、数据通讯、数字电视、数字广播中的信息传输技术。

背景技术

车载网络的一个重要任务就是能够提供越来越高的计算复杂度。随着适合车载无线通讯的服务和应用的不断涌现,对车载设备间无线通信的可靠性、快速响应和安全性提出了要求。美国无线电管理委员会已经分配了专用的频段以增强交通系统的可靠稳定通讯的需求。从网络的观点看,需要一个框架去衡量和评估无线传输系统。IEEE工作组已经起草了802.11p的草案以补充802.11x系列协议,增加对车载无线存取网络的支持。该标准将定义专门设计的传输帧,以保证在快速移动的信道环境中可靠、安全传输信息,以及保证传输音视频的QOS.

为了确切说明背景技术,现对几个专有名词进行解释:

DSRC:专用短程通讯协议。DSRC是中短程距离的通讯服务,支持ITS频谱(5.85-5.925GHz)范围内专有或者公共的通信业务。它支持车载设备间以及车载设备和路上基站设备间的通讯,提供高速数据传输,最小化通讯链接的建立延迟,以及建立基于各个通讯设备和基站间的子网络。

WAVE:车载环境中的无线存取。它是一种在DSRC频段内支持802.11设备间的操作模式。它基于IEEE1609标准族,符合其定义的架构,通讯模型,管理结构,安全性以及物理存取特性以用于车辆间的无线存取。其主要的架构组成部分是路上设备(基站)和车载移动台,以及它们之间的无线存取接口。

IEEE 802.11p/1609:是在车载无线通讯网络中出现和正在完善中的一种标准,其目的在于为车载无线电通信提供一种解决方案。它修订了IEEE 802.11-2007标准,定义了一种基于车载环境中的无线存取模式;并包含了IEEE1609标准族。在物理层,802.11p完善了802.11a的物理层功能,使用OFDM的调制方式;从其传输帧的结构中能够发现包含有长和短的训练序列,以及在频域传输数据的子载波固定位置插入导频;这些都是为了能够满足高速移动下的稳定数据接收。

在无线信道中,当收发双方存在相对快速运动时,会存在因多普勒频移引起的时间选择性衰落;当接收机在处高楼林立的环境中时,会存在多径效应并由此产生频率选择性衰落。对于车载无线系统来说,由于车辆经常在市区或者高速公路上运行,这两种情况都是非常常见的。如果系统没有很好地完成多普勒频移的校正,或者没有对多径信道进行精确地信道估计和信道补偿,将会严重影响系统性能。这时时间选择性衰落和频率选择性衰落会导致信道环境剧烈变化,这个时候需要先进的信道估计算法完成补偿以保证稳定接收。

802.11p使用OFDM作为其调制方式。由于OFDM中引入了循环保护间隔,可以在接收机中采用简单的频域均衡消除多普勒效应带来的时间选择性衰落以及多径干扰。OFDM的频域均衡必须知道每个子载波上准确的信道频率响应。因此,在OFDM均衡之前,必须先进行信道估计,信道估计的准确度将直接决定接收机的工作性能。目前802.11p物理层同802.11a一样,它采用基于频域离散导频和时序长训练序列的信道估计方法。

当前使用的物理层对于车载系统来说存在着如下缺陷:首先,在高速公路上行驶并进行通讯的车辆会有很大的相对速度;这样会产生较大的多普勒频移并导致严重的时间选择性衰落。然而对于目前802.11a的物理层来说,在两个时域长训练序列之后,仅存在梳状导频,因此难以应对由于严重的时间选择性衰落导致的信道剧烈变化,将产生严重的误码或者通信失败;其次,在高楼林立的市区里通信时,会存在多径衰落。虽然梳状导频可以起到一定程度的对抗频率选择性衰落的作用,但是在多径效应特别大,而且同时存在多普勒频移极端恶劣信道的情况下,通信将失败。

当恶劣的信道环境导致信道估计不准确时,还可以使用基于信道跟踪的方法进行信道补偿。但是信道跟踪将使用增加硬件部件的反馈方法,其性能随着使用硬件设备量的增加而提升;然而在设计实际的系统时,必须在考虑性能的同时,对实现的复杂度进行折中。另外,拥有复杂反馈部件的系统将会存在延迟的问题,这样会导致信道估计的结果不精确,进而影响性能。于是需要探讨跨层设计的方法,从而达到既能满足性能,又能减少设备量的目的。

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