一种车载环境下无线接入的通用报警发送方法和接收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车载环境下无线接入的通用报警发送方法和接收方法，属于车联网技术领域。
【背景技术】
[0002]车辆到车辆的通信(简写为V2V通信)是指机动车辆之间基于无线的数据传输，它将在未来的汽车和交通管理中扮演重要角色。V2V通信通过专设的网络发送车辆位置和速度信息给另外的车辆，可以防止事故发生。依靠V2V通信技术的实现，驾驶员收到警告后就能降低事故的风险或车辆本身就会采取自治措施，例如制动减速。
[0003]V2V通信需要一个无线网络，在这个无线网络上汽车之间互相传送信息，告诉对方自己在做什么。这些信息包括速度、位置、驾驶方向、刹车等。在现有技术中，V2V通信是一种专用短程通信(DSRC)，由类似FCC和ISO的机构设立相应的技术标准。V2V通信网络中的节点(汽车、智能交通灯等)可以发射、捕获并转发信号。网络上5?10个节点的跳跃就能收集一英里外的交通状况。这对多数驾驶者来说都有足够的应对时间。
[0004]如图1所示，V2V通信可以通过两种方式实现:一种是通过路边的基础设施支持的V2V通信，另一种是不同车辆之间直接的特设通信。从安全应用上来看，由于能够实现最小化延迟，车辆之间的直接通信更好。例如当碰撞发生时，我们总是希望以最快速度通知附近的车辆以便其及时调整操纵动作(停止或放慢车速)。
[0005]为实现V2V通信，一个IEEE小组定义了一套新的通信标准，称为车载环境无线接入(WAVE)标准。该标准包括IEEE 1609.x的整套体系以及建立在IEEE 802.11基础上并对其进行许多修正和调整的IEEE 802.lip,以保证和促进在车载环境中提供快速和可靠的无线接入。WAVE标准的频段被分配在七个1010MHz带宽的5GHz范围上，如图2所示。
[0006]在当前的IEEE 802.11 (IEEE P802.ll_REVmbTM/D12 草案，2011.11)标准中，物理层会聚协议(PLCP)协议数据单元(prou)的格式被指定为如图3所示，其中，PLCP头在前导以指示所施加的调制和编码方法和帧长度后发送。应当指出的是，PLCP头的前24位构成一个独立的单个0FDM符号，记为信号，该信号与BPSK调制的最完备组合以及R= 1/2的编码率发送。尾比特在信号码元的尾比特的接收之后立即启用速率和长度字段的解码。信号部分被正确解码，并不意味着该PLCP帧的其余部分可以成功地被解码。即使信号部分被正确的解码，包含在PLCP子层业务数据单元(PSDU)中的安全信息也不能被接收。
[0007]然而，由于仅在PLCP帧的数据部分包含一个详细的安全信息，包括速度、位置、驾驶方向、刹车等。如果发生信号部分被正确的解码，但是在PLCP子层业务数据单元没有被正确解码，则PLCP子层业务数据单元内的安全信息也就无法被正确接收，因而无法起到报警作用。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题在于提供一种车载环境下无线接入的通用报警发送方法和接收方法。
[0009]为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案:
[0010]一种车载环境下无线接入的通用报警发送方法，包括如下步骤:
[0011]发送方车辆判断其是否减速，如果减速则将PPDU帧的PLCP头中特定比特设置为表示减速的值；否则设置为表示未减速的值；
[0012]所述发送方车辆发送所述PPDU帧。
[0013]另一方面，本发明中也提供一种车载环境下无线接入的通用报警接收方法，包括如下步骤:
[0014]接收方车辆接收到PPDU帧，对所述PPDU帧的信号部分进行解码；如果解码得到PLCP头特定比特为表示减速的值，则发出预警指示；如果解码得到所述PLCP头特定比特为表不未减速的值，则结束。
[0015]当周围没有任何额外的无线资源时，本发明可以增强周围车辆驾驶员被提醒的可靠性，更大概率地避免事故发生。而且，由于PLCP头只需要设置一位，本发明更容易实现，且兼容于当前的802.11版本，对未来802.11标准的发展影响小。
【附图说明】
[0016]图1为现有V2V通信的两种实现方式示意图；
[0017]图2为WAVE标准中，5.9GHz的频率和信道分配图；
[0018]图3为IEEE 802.11中的PPDU帧格式示意图；
[0019]图4为本发明所实现的报警遗漏率与现有技术中报警遗漏率的对比图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容做进一步的详细说明。
[0021]在V2V安全应用中，有多种紧急事件，例如碰撞预警、预碰撞预警、失控预警等。然后，最多的安全信息其实是从周围的车辆的反应，类似于加速或减速中获得的。此外，如果驾驶员在高度警觉的状态下，反应时间将显著下降，因此，当车辆不能成功的接收和解码整个安全信息(在MAC帧的有效载荷字段内要通知的安全事件的详细信息，也称为:详细的安全信息)，换言之，即使接收方车辆没有获知完整的安全信息，仅仅是知道前方车辆是加速或减速，接收方车辆驾驶员也可以提高警惕性，这样也有助于对安全事件进行即时报警。
[0022]在这种情况下，接收方车辆的驾驶员可以在接到报警后立即减慢车速并保持警觉。在较低速度下，驾驶员有更多的时间反应。在高度警觉的状态下，反应时间也会显著降低。当整个安全信息不能被成功解码时，本发明所提供的通用报警方法应该能够提供一个普遍的报警。
[0023]本发明提出利用预留PLCP头的一部分(图3中预留的16比特)作为安全事件的通用警报。物理层会聚协议(PLCP)是映射ATM信元到物理媒体的规范，定义特定的管理信息，例如T3或E3。
[0024]发送方车辆将PLCP头中预留部分的一个比特(图3显示的PPDU帧中第5个比特)设置为“1”，表示前方车辆减速这样的安全信息。之后，发送方车辆在子层业务数据单元内表示详细的安全相关内容，并发送出去。
[0025]通过这种方法，一个通用报警可以在MAC帧的有效载荷领域的详细安全相关内容前发送。这样，接收方车辆可以在PLCP头被解码后立即获知安全信息。而且，由于PLCP头具有独立以及比MAC层帧更健全的信道编码机制，通用报警可以更快更可靠地被接收。
[0026]此外，PLCP头内有1个比特表示的安全信息，在子层业务数据单元还有详细的安全信息，这样就构建了具有两次报警机会的本通用报警方法。
[0027]具体而言，如图3所示，在PLCP头中第5个比特还未使用。为了提供一个报警信息，在PPDU帧的PLCP首部1个比特预留位设置为“1”表示前方车辆减速；设置为“0”表示前方车辆未减速。利用这种方法，在信号被正确解码后，周围车辆的驾驶员可以得到有效提醒，获