日期 : 2011.12.23
時間: 13:50 ~ 15:40 PM
地點 : S516
演講者:國立中央大學資訊工程所 吳曉光 教授
作者: 資工碩一 楊倍權
直覺的想,當未來Wifi基地台架的跟手機基地台一樣多時,這就會是一項重要的發展了。
吳教授在此用到IEEE 802.11p的應用,IEEE 802.11p是美國材料試驗協會(ASTM)為了發展專用短距通訊(DSRC)技術,因而針對北美地區不同廠商的電子收費系統(ETC)技術進行評估。電子收費系統特色 在於採用915MHz頻段、利用分時多工存取(TDMA),以及配備主動式車載單元(OBU)作為通訊方式。由於915MHz僅能支援 0.5Mbit/s傳輸速率,且傳輸距離僅有30公尺;因此美國聯邦通訊委員會(FCC)決定將5.9GHz這個頻段資源應用在汽車通訊上,使DSRC規 範可支援6M~25Mbit/s傳輸速率,傳輸距離更提升為數百公尺。
當ASTM確定DSRC規範E2213-02時,便將5.9GHz採納為規格制定頻段,並決定採用IEEE 802.11a作為傳輸技術。而ASTM將E2213-03標準移往IEEE,也促成IEEE 802.11p的誕生。
IEEE 802.11p又稱為車用環境無線存取(WAVE)技術,目前規格制定進度為6.0版草案。在5.9GHz頻段上使用,此頻帶上有75MHz的頻寬,以10MHz為單位切割,將有七個頻道可供操作。其中一個頻道為控制頻道,其他則為服務頻道。
利用IEEE 802.11a規格作為實體層(Physical Layer)通訊技術,IEEE 802.11p相關應用以DSRC原先所規畫的方向為主,並加強車用安全,包括碰撞警示或道路危險警示等。為了在運輸方面無縫、可和諧操作的服 務,WAVE網路服務提供車載裝置、管理服務以及各協定層之間的資料傳遞,其標準包括了IEEE Std 1609.1、IEEE Std 1609.2、IEEE Std 1609.3、IEEE Std 1609.4、及IEEE Std 802.11等。
WAVE系統中的1609.3為網路服務,以開放系統互連(OSI)通訊堆疊來看,是相對應於第三層與第四層架構,目的為提供WAVE系統的位址及路由服 務,使得上層的應用服務能與下層通訊協定銜接。1609.4為多頻道操作(Multi-channel Operation),包括控制頻道(CCH)及服務頻道(SCH)的操作、優先權參數存取、頻道交換及路由、管理服務及多頻道選擇。1609.2則提供 對應用程式及管理訊息的安全加密功能。
為了避免規格不一,使得市場接受度受到影響,IEEE 802.11p除了與ASTM E2213-03相容之外,也與ISO組織下制定車用規格的TC204(ITS)WG 16建立溝通管道,TC204 WG16也決議將支援最終的IEEE 802.11p版本。TC204 WG16制定的CALM M5,主要規範車輛在快速移動時,車對車通訊、不斷線通訊與多媒體影音下載等應用。
CALM M5採用5GHz頻段,因此也是利用IEEE 802.11a作為傳輸技術。當然,CALM還有其他版本,有利用2.5G與3G作為通訊技術的CALM Cellular等。
由於這些車用規格在制定時講究互通性,使車載設備與道路系統在未來布建與使用上,具有較經濟的效果。若部分區域已經先布建了其他規格的道路系統設備,即便使用者採用的是IEEE 802.11p車載設備也可以利用既有的路側設備(RSU)作DSRC應用。
此外,由於採用的是IEEE 802.11規格,因此也可以利用戶外的熱點(Hotspot)作為上網途徑。頻道178為控制頻道範圍,為任何車載設備皆可存取之頻帶,而其他頻道存取 皆由服務提供設備來指派。IEEE 802.11p負責規範MAC/PHY標準制定,並與IEEE 1609系列規範車輛系統資訊的架構達到相輔相成。