WLAN IEEE 802.11 erfüllte bereits viele der Anforderungen der für intelligente Verkehrssysteme (ITS) erforderlichen Kommunikation zwischen Fahrzeugen, der Vehicle-to-Vehicle- (V2V) oder Car-to-Car-Kommunikation (C2C). Beispielsweise eignet sich das OFDM-Schema gut für mobile Umgebungen, und die Ad-hoc-Kommunikationsfähigkeit fügt sich gut zum Konzept der C2C-Kommunikation. Die 2010 ratifizierte Erweiterung IEEE 802.11p für den Wireless-Zugang in Fahrzeugumgebungen wurde zu einem integralen Bestandteil der entsprechenden ITS-Protokollstapel. Beispielsweise wurde die Erweiterung für den US-Markt im Standard IEEE 1609 WAVE, für Europa in ETSI EN 302 665 ITS und für Japan in ARIB STD-109 definiert. Nach umfassenden Tests dieser Technologie in weltweiten Versuchsreihen unterstützen immer mehr auf dem Markt verfügbare Fahrzeuge und Verkehrssysteme die V2V-Kommunikation auf Basis von IEEE 802.11p.
WLAN IEEE 802.11p-Tests
Die Testlösungen von Rohde & Schwarz unterstützen Ingenieure dabei, V2X-Kommunikationslösungen mit der erforderlichen Performance, Qualität und Zuverlässigkeit auf den Markt zu bringen.
Wi-Fi in einer äußerst anspruchsvollen Umgebung
Die Hauptanforderungen an diese DSRC-Technologie (Dedicated Short Range Communications) waren niedrige Latenz, Ad-hoc-Vernetzung und Unterstützung von Entfernungen bis zu einem Kilometer sowie der hohen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge (Relativgeschwindigkeiten von bis zu etwa 500 km/h) in einer extremen Mehrwege-Umgebung. IEEE 802.11p basiert auf dem ersten OFDM-basierten Wi-Fi-Standard IEEE 802.11a, verwendet aber beispielsweise im Interesse der Robustheit einen Halbtaktmodus für den Kanal von 10 MHz Bandbreite. Es arbeitet in speziellen Frequenzbändern, die für ITS-Dienste reserviert sind, typischerweise bei 5,9 GHz. Im Gegensatz zu gewöhnlichen WLAN-Konfigurationen sind bei 802.11p keine Zugangspunkte (AP) vorgesehen. Stattdessen kommunizieren die Stationen (STA) in einem Peer-to-Peer-Netzwerk direkt miteinander.
Wichtige Parameter von IEEE 802.11p, basierend auf IEEE 802.11a
| Parameter |
IEEE 802.11a 20 MHz |
IEEE 802.11p 20 MHz |
IEEE 802.11p 10 MHz |
IEEE 802.11p 5 MHz |
|---|---|---|---|---|
| Anzahl Unterträger | 52 | 52 | 52 | 52 |
| Unterträgerabstand | 312,5 kHz | 312,5 kHz | 156,25 kHz | 78,125 kHz |
| Symboldauer | 4 µs | 4 µs | 8 µs | 16 µs |
| Schutzperiode | 0,8 µs | 0,8 µs | 1,6 µs | 3,2 µs |
| FTT-Periode | 3,2 µs | 3,2 µs | 6,4 µs | 12,8 µs |
| Präambeldauer | 16 µs | 16 µs | 32 µs | 64 µs |
| Modulationsarten | BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM | BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM | BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM | BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM |
Fading-Profil: Beispiel für ein Sichtlinienszenario auf einer Autobahn gemäß ETSI-Definition.
Ihre Herausforderungen bei 802.11p-Tests
Der Standard definiert mehrere Sender- und Empfängertests wie Fehlervektor, Sendeleistung, Ausstrahlung und Empfindlichkeit. Es gibt zwei wichtige Anpassungen in 802.11p für ITS: eine viel strengere Spektrumsmaske sowie strengere Anforderungen an die Unterdrückung benachbarter und nicht benachbarter Kanäle. Die Nachbarkanalunterdrückung bezeichnet die Fähigkeit eines Empfängers, ein gewünschtes Signal bei Vorhandensein eines Störsignals in einem benachbarten oder nicht benachbarten Kanal zu demodulieren und zu decodieren. Darüber hinaus hat Fading in Fahrzeugumgebungen enorme Auswirkungen auf die Qualität des empfangenen Signals. Nicht nur der Kanal selbst ändert sich im Zeitverlauf sehr schnell, es kommt auch zu einer Dopplerverschiebung, die durch die Relativgeschwindigkeit zwischen Sender und Empfänger bestimmt wird. Daher ist eine wiederholbare Fading-Simulation in Echtzeit unerlässlich.
Vorteile der Rohde & Schwarz Testlösungen für 802.11p
- Umfassendes Lösungspaket für Tests von Chipsätzen, Modulen, On-Board-Units und Roadside-Units
- Erstes 802.11p-Konformitätstestsystem auf dem Markt
- Testlösungen mit der erforderlichen Genauigkeit und Echtzeit-Fading-Funktionen
