用于向车载通信中的802.11p OFDM帧中引入补充训练符号的方法技术

本公开内容涉及一种用于向车载通信中的802.11p OFDM帧中引入补充训练符号的方法。其中，发射机从第一单元向特定第二单元的接收机或多个第二单元的相应的接收机发送加密的信息，并且其中，在发射机芯片中实现的固定训练符号与所述信息复用，并传输到所述接收机用于在接收机侧的信道估计。为了提升信道估计，补充训练符号是在LLC子层之后立即在发射机侧插入的，其中，LLC子层是软件定义的并且是可修改的。本发明专利技术还涉及一种用于利用所插入的补充训练符号以提升802.11p OFDM车载通信中的信道估计的接收机，其被配置为：根据所述方法对所插入的补充训练符号进行重现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
概括地说，本专利技术涉及无线通信，具体而言，涉及使用802.11p的车载通信。更具体地说，本专利技术涉及用于向802.11p正交频分复用(OFDM)帧中引入补充训练符号的方法，其中，发射机从第一单元向特定第二单元的接收机或多个第二单元的相应的接收机发送加密的信息，并且其中，在发射机芯片中实现的固定训练符号与所述信息复用，并传输到所述接收机用于所述接收机侧的信道估计。
技术介绍
IEEE802.11p被选择作为车载通信的标准，其等同于广泛使用的802.11a。在802.11p中，提出了10MHz的默认信道间隔而不是在802.11a中通常使用的20MHz间隔，以便针对较长的延时扩展提供更好的保护。在“C.A.Molisch,J.Karedal,F.Tufvesson,A.Paier,L.Bernadó,T.Zemen,O.Klemp,andN.Czink,\Vehicularchannelcharacterizationanditsimplicationsforwirelesssystemdesignandperformance\,ProceedingsoftheIEEE,vol.99,no.7,pp.1189-1212,2011.”以及“T.Zemen,L.Bernado,N.Czink,andA.Molisch,“Iterativetime-variantchannelestimationfor802.11pusinggeneralizeddiscreteprolatespheroidalsequences,”IEEETransactionsonVehicularTechnology,vol.61,no.3,pp.1222-1233,2012.”中已经指出：循环前缀(CP)的长度和子载波间隔对于测得的车载信道(延时、多普勒扩展值)来说满足OFDM系统的设计指南。然而，802.11p中的原本为802.11a设计的训练数据是为相对静态的设备和室内用途设计的。在车载通信中，车辆的大速度、动态环境以及约400字节的长的分组大小意味着信道脉冲响应可以在一个OFDM帧中显著改变，参见“L.Bernadó,T.Zemen、F.Tufvesson,A.MolischandC.\Delayanddopplerspreadsofnon-stationaryvehicularchannelsforsafetyrelevantscenarios,\IEEETransactionsonVehicularTechnology,no.99,2013.”。针对整个帧的鲁棒的信道估计是必需的，以确保对于交通安全应用(trafficsafetyapplication)所必需的低的帧错误率(FER)。为了解决由于非鲁棒信道估计导致的高的帧错误率的问题，由“T.Zemen,L.Bernadó,N.Czink,andA.Molisch,“iterativetime-variantchannelestimationfor802.11pusinggeneralizeddiscreteprolatespheroidalsequences,”IEEETransactionsonVehicularTechnology,vol.61,no.3,pp.1222-1233,2012.”提出了使用迭代方法和后同步信号(post-ambles)的解决方案。就作者所知而言，802.11p收发机的MAC和PHY层功能是在芯片中实现的，并且在MAC和PHY层以上的层是软件定义的，可以通过软件升级来修改。此外，由于802.11p使用在基本服务集通信的上下文之外,加密和认证不是由MAC层执行的。因此，来自在MAC层以上的层的数据不加改变地进入PHY层，只添加了报头以及固定长度的CRC-32校验和。系统模型和802.11p帧结构802.11p的物理层使用的正交频分复用(OFDM)具有N＝64的子载波和长度NCP＝16的CP。在这64个子载波中，48个子载波被分配用于数据，4个子载波被分配用于导频，并且12个是空子载波。10MHz的信道间隔导致TSYM＝8μs的OFDM符号持续时间，该持续时间包括1.6μs的循环前缀。802.11p标准支持八种不同的调制和编码方案，参见例如“\IEEEstandardforinformationtechnology-telecommunicationsandinformationexchangebetweensystemslocalandmetropolitanareanetworks-specificrequirementspart11:WirelessLANmediumaccesscontrol(MAC)andphysicallayer(PHY)specifications,\IEEEStd802.11-2012,pp.1-2793,2012.,Table18.4”；使用QPSK映射和编码速率1/2的方案适用于安全应用，并且将其纳入考虑是很重要的。在图1中示出了802.11OFDM符号的已知编码过程，图1示出了802.11p发射机的框图。对数据比特进行加扰，并使用速率1/2,(1718,1338)的卷积码对其进行编码。使用打孔来达到更高的编码速率。将经编码的比特分成NCBPS个比特的组，其中，NCBPS是每个OFDM符号的编码比特的数量。使用两级交织器来对每组中的比特进行交织。将经交织的比特映射到星座图得到复值符号(complexvaluedsymbol)。将复值符号和导频分别映射到OFDM符号的数据子载波和导频子载波。随后，执行N点离散傅立叶逆变换(N-pointinverseDiscreteFourierTransform(DFT))以获得时域信号，并且添加NCP个采样的循环前缀以形成OFDM符号。关于该发射机中的各个模块的具体细节，读者可参考“\IEEEstandardforinformationtechnology-telecommunicationsandinformationexchangebetweensystemslocalandmetropolitanareanetworks-specificrequirementspart11:WirelessLANmediumaccesscontrol(MAC)andphysicallayer(PHY)specifications,\IEEEStd802.11-2012,pp.1-2793,2012.”,Ch.18”。向集合分配数据符号位置，并向集合分配导频位置，映射到在第m个OFDM符号中的第k个子载波的频域符号由下式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向车载通信中的802.11p正交频分复用(OFDM)帧中引入补充训练符号的方法，其中，发射机从第一单元向特定第二单元的接收机或多个第二单元的相应的接收机发送加密的信息，并且其中，在发射机芯片中实现的固定训练符号与所述信息复用，并传输到所述接收机用于在所述接收机侧的信道估计，其特征在于：为了提升信道估计，所述补充训练符号是在逻辑链路控制(LLC)子层之后立即在所述发射机侧插入的，其中，所述逻辑链路控制(LLC)子层是软件定义的并且是可修改的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.30 SE 1300624-21.一种用于向车载通信中的802.11p正交频分复用(OFDM)帧中引入补充训练符号的方
法，其中，发射机从第一单元向特定第二单元的接收机或多个第二单元的相应的接收机发
送加密的信息，并且其中，在发射机芯片中实现的固定训练符号与所述信息复用，并传输到
所述接收机用于在所述接收机侧的信道估计，
其特征在于：为了提升信道估计，所述补充训练符号是在逻辑链路控制(LLC)子层之后
立即在所述发射机侧插入的，其中，所述逻辑链路控制(LLC)子层是软件定义的并且是可修
改的。
2.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在将帧体数据单元向下传递到介质访问控
制(MAC)子层之前，将所述补充训练符号的训练比特插入所述帧体数据单元。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：将长度为NDBPS的训练比特周期性地插入所
述帧中，以使终止的开销最小化并插入训练数据，所述长度NDBPS与...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·那盖尔普尔，F·布伦斯特伦，E·G·斯特伦，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE