面向V2x应用，802.11p已做好部署准备

V2x通信涉及车辆相互之间以及车辆与基础设施之间的数据交换；事实证明，这种技术有助于改善交通安全性，提高交通系统的效率。与蜂窝技术不同，DSRC目前已符合V2x部署条件，可以满足V2x技术最为棘手的用例的需求。

1. 前言
车辆共享信息、相互协作以提高交通的安全性、环保性和乐趣性，这种想法非常具有吸引力。与该概念相关的各 种技术统称为协作式智能交通系统(C-ITS)，有望缓解交通堵塞，减轻交通对环境的影响，大幅减少致命交通事故的数量。仅其对安全的影响一项就值得将 C-ITS纳入考虑范围，因为据世界卫生组织(WHO)统计，2015年有近125万人死于交通事故，各国政府为此付出的代价约占GDP的3% [1]。

图1 面向汽车的IEEE 802.11p与蜂窝连接通道比较。主要差异是采用802.11p技术的设备的直接通信能力。基于蜂窝技术的服务依赖于网络的存在。

实现C-ITS的一项关键技术是无线通信技术，包括车辆对车辆(V2V)通信、车辆对基础设施(V2I)通信和基础设施对车辆(I2V)通信（图2）。这些无线通信统称为V2x通信。

V2x需要支持ITS系统的诸多安全相关和非安全相关用例。附录中的表一和表二列出了主要用例。

图2 艺术家眼中具有通信能力的车辆和基础设施。车辆可以是汽车、飞机、火车和轮船。中央交通管理系统(CMS)负责管理协作式智能交通系统(C-ITS)的多个方面。

表一为安全相关用例，比如收发"紧急电子刹车灯"消息的能力，车辆以广播模式每十分之一秒发送一次该消息，报告紧急刹车行为。表二为非安全相关用例，比如"交通灯最佳建议速度"消息，该消息旨在通过定期广播，给出最佳速度建议的方式改善交通流。

为了支持安全相关和非安全相关消息，V2x通信中使用的无线技术需要做到几件事。它们需要在高度动态化的环境中工作，其中，发射器与接收器之间有着相对较高的速率；需要为安全相关应用提供极低延迟支持（"碰撞前检测警告消息"为50毫秒，见表一）。它们还需要承受因多个主机定期传输多条消息而造成的高负载，以及交通堵塞时存在的高车辆密度问题。另一个考虑因素是，V2x消息具有局域性，也就是说，它们对附近的接收者最为重要。例如，"碰撞前检测警告消息"对碰撞事故周围车辆极其重要，却与远离现场的车辆无关。

2. 802.11p技术就在眼前
V2x事实上的标准是专用短距离通信(DSRC)无线技术（基于IEEE 802.11p标准）、美国的1609行车环境无线接入(WAVE)协议和欧洲电信标准协会(ETSI) TC-ITS欧洲标准。美国交通部向国会所交报告[2]的出版证实了这一点，该报告明确地说明了IEEE 802.11p为V2x应用带来的好处。

IEEE 802.11p在设计上从一开始就明确要以最严格的性能指标满足V2x应用的所有需求。1999年，美国联邦通信委员会(FCC)在5.9 GHz区域为V2x留出了75 MHz的带宽，此为IEEE 802.11p标准的工作频段。该标准于2009年获得批准，此后，业界进行了一些现场试验。包括Autotalks、恩智浦半导体和Renesas在内的多家半导体公司还设计并测试了符合802.11p标准的产品。

IEEE 802.11p已做好部署准备，并且日益受到青睐。ETSI组织了四次ITS"插拔测试"，最近一次于2015年3月在荷兰赫尔蒙德市进行[3]，第一次在2011年11月进行。另外还进行了广泛的现场试验，具体有美国的"安全驾驶员"项目[4]、欧洲的"驾驶C2X"项目[5]、法国的Score@F项目[6]和德国的simTD项目[7]；在ITS走廊项目[6]中，荷兰、德国和奥地利的基础设施组织对V2I专用802.11p标准和C-ITS中央系统技术的成熟度进行了评估。这些现场试验反映了过去10年为验证802.11p技术而进行的大量投资。旨在解决同一应用需求的任何其他技术都需要重新进行所有这些试验。

美国基于收集到的证据作出决定认为，IEEE 802.11p技术能大量减少道路上的碰撞事故，并且预计将于2016年第二季度强制在安全相关用例中采用802.11p技术[2]。美国交通部在2015年的一份预先通知中表达其意向[8]。一家美国汽车制造商已决定在交通部颁布命令之前，在其产品中采用802.11p技术[10]。

2016年，在美国颁布命令之后，802.11p技术市场有望大幅扩张。以下两个因素进一步增进了这一势头：越来越多的证据有力地证明了V2x的安全优势；市场逐渐意识到，替代解决方案（包括蜂窝技术）远未达到市场推广要求，–甚至尚未形成技术规格。

3. V2V专用蜂窝技术仍然远离现实

C-ITS系统通常只指定其应用需求，不会指定具体的技术。目前，除802.11p之外，还有多种技术以支持V2x用例需求为目标。其中有蜂窝类技术，包括3G、LTE和LTE-A [11-13]。

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