天线分集技术改善自遮罩效应

处理器进行分集接收。

ITS 收发器位置，以及相对于天线的ITS基频处理器位置都会影响成本。在5.9GHz下，RF电缆具有相对较高的电缆损耗。为了满足RX灵敏度要求以及TX发 送功率要求，发送器或基频须安放在天线附近，或对天线模组进行补偿(如LNA和PA等主动式天线)。当天线相对较远时(如超过1公尺)，可能需要更长的同 轴电缆才能实现分集。另一个方法是在模组间提供数位介面，可在元件之间实现分散式对称处理。接下来将分析几个分集情境。

未来OEM不 仅透过ITS，还会使用雷达、超音波、摄影装置等增强汽车安全性。汽车中的中央微处理器(MPU)藉由将应用软体与不同应用的上层软体相结合，可实现某种 形式的感测融合。当安全硬体和软体位于中央微处理器层，而非位于基频处理器上时，便产生了一个系统层面的定义。

上述所有要求将会产生 下列部署选择：系统最多可同时支援多少通道(CCH和SCH)？可采用多少天线？接收是否具有分集特性，以改善性能？天线和ITS子系统安装在哪里？(安 装在左后照镜中，还是采用鳍状配置？安装在车顶下方靠近天线的位置，或/和后视镜中？安装座位下方的箱子或行李箱中)另外，ITS做为感测器是否与其他 感测器组合(如雷达、行车摄影装置等)

目前有厂商开发出的解决方案系奠基于WISPA收发器以及MARS-ITS基频处理器。WISPA RF收发器中的两个调谐器可调谐至不同的频率，实现双通道接收；也可调谐至相同的频率，实现单通道分集接收。发送器可调谐至TX循环延迟分集(CDD)。 MARS-ITS基频处理器是以数位讯号处理器(DSP)为基础的引擎，并辅以专用硬体加速器。基频处理器用于处理双通道802.11p编码和解码，或单 通道分集(RX和TX)。基频处理器采用Cohda Wireless演算法，可处理行车视线外车对车通讯以及高行动性的通道条件。该解决方案扩展了通讯范围，因而有更多的时间预测潜在事故，确保通讯连贯 性。

图1表示资料从天线流入MAC层，上半部线条表示CCH通道，而下方线条代表SCH通道。使用解码器输出做为通道估算的一部分，藉由此技术改善接收品质。这种方法在传送资料封包期间采用逐一更新训练符号以适应等化器，与开始发送资料封包时执行单一训练符号有所不同。

图1　单晶片、双通道、无分集示意图

为了实现单通道分集接收，必须在接收路径上的某处以最优化的方式组合两个天线的讯号。这部分可在解调步骤中计算位元对数似然比(LLR)时达成。

MARS-ITS晶片设计用于单通道接收(分集或无分集)或双通道无分集接收。对于双通道分集接收而言，预计使用两个MARS-ITS晶片以及一个数位介面，即可实现可扩展式解决方案。

图2显示使用RF电缆的分集技术，该技术的劣势是须要使用昂贵的同轴电缆和主动式天线，以补偿较高的电缆损耗，该配置未使用任何数位介面。

图2　双晶片，使用RF电缆的通道分集

图 3中的双通道天线分集使用数位介面，具有双通道接收性能。如前面所述，接收路径上的某些点可用于交换资料，以达成天线讯号的组合，如图3中的箭头所示。该 范例说明了三种方法：(1)在进行任何解调之前先交换资料，基频样本也同时进行交换；(2)最佳组合(LLR一个方向，训练符号另一个方向)；(3)可基 于CRC结果选择接收资料封包。这三种介面选项各自具有不同的频宽和时延要求。

图3　双晶片，使用数位介面的通道分集

但请注意，当ITS上层软体层集中在单个处理器时，第三种方法可能不需要额外的数位介面，因为该层即可正确选择资料封包。

图4是针对16-QAM和R=1/2回旋编码模式(12Mbit/s)进行模拟与计算，适用于独立、分布相同的Rayleigh衰退通道模型。位元错误率在Viterbi解码之前(如软解映射之后)或之后确定。

图4　Rayleigh衰退通道的单天线和双天线接收性能

前文中的图形着重在接收路径，数位连结必须要能以较低的时延传输大量资料。服务通道中的单点传播操作要求较短的回馈循环。在传输路径上，最主要的技术问题是确保分开的两个基频晶片之间具有固定时延，发送回圈分集技术要求输出讯号时间保持一致。

在所有汽车中导入C2X通讯，可扩展性在技术上将是一大挑战。性能、天线位置、收发器和服务数量为互相牵制的参数，致使无法达成一可行的解决方案。

基于Cohda软体和量产IC的原型产品，能满足前述OEM要求，可支援所有天线配置，并支援分集和非分集模式下的单通道与双通道讯号处理。透过软体方式，实现有/无天线分集情况下的双通道接收或单通道接收的灵活部署，且支援运行时模式切换。

分集模式部署可透过同轴电缆或数位连