IEEE802.11p

Estándar de comunicación inalámbrica para vehículos

IEEE 802.11p es una enmienda aprobada al estándar IEEE 802.11 para agregar acceso inalámbrico en entornos vehiculares ( WAVE ), un sistema de comunicación vehicular . Define mejoras a 802.11 (la base de los productos comercializados como Wi-Fi ) requeridas para soportar aplicaciones de sistemas de transporte inteligente (ITS). Esto incluye el intercambio de datos entre vehículos de alta velocidad y entre los vehículos y la infraestructura de la carretera, la llamada comunicación de vehículo a todo (V2X), en la banda ITS autorizada de 5,9 GHz (5,85–5,925 GHz). IEEE 1609 es un estándar de capa superior basado en IEEE 802.11p. [1] También es la base de un estándar europeo para comunicación vehicular conocido como ETSI ITS-G5. [2]

Descripción

802.11p es la base de las comunicaciones dedicadas de corto alcance (DSRC), un proyecto del Departamento de Transporte de los EE. UU. basado en la arquitectura de acceso a comunicaciones para móviles terrestres (CALM) de la Organización Internacional de Normalización para redes de comunicación basadas en vehículos, en particular para aplicaciones como cobro de peajes, servicios de seguridad de vehículos y transacciones comerciales a través de automóviles. La visión final era una red nacional que permite las comunicaciones entre vehículos y puntos de acceso en la carretera u otros vehículos. Este trabajo se basó en su predecesor, ASTM E2213-03 de ASTM International . [3]

En Europa, el estándar 802.11p se utiliza como base para el estándar ITS-G5, que respalda el protocolo GeoNetworking para la comunicación entre vehículos y entre vehículos e infraestructuras. [4] El grupo del Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones para Sistemas de Transporte Inteligentes está estandarizando el ITS G5 y el GeoNetworking . [5]

Contexto

Dado que el enlace de comunicación entre los vehículos y la infraestructura de la carretera puede existir solo durante un breve intervalo de tiempo, la enmienda IEEE 802.11p define un método para intercambiar datos a través de ese enlace sin necesidad de establecer un conjunto de servicios básicos (BSS), por lo tanto sin necesidad de esperar a que se completen los procedimientos de asociación y autenticación antes de intercambiar datos. Para ese propósito, las estaciones compatibles con IEEE 802.11p utilizan el comodín BSSID (un valor de todos los 1) en el encabezado de las tramas que intercambian, y pueden comenzar a enviar y recibir tramas de datos tan pronto como llegan al canal de comunicación.

Como estas estaciones no están asociadas ni autenticadas, no se pueden utilizar los mecanismos de autenticación y confidencialidad de datos que ofrece el estándar IEEE 802.11 (y sus modificaciones). Este tipo de funcionalidades deben ser proporcionadas por capas superiores de la red.

Anuncio de tiempo

Esta enmienda añade un nuevo marco de gestión para la publicidad de horarios, que permite que las estaciones compatibles con IEEE 802.11p se sincronicen con una referencia de tiempo común. La única referencia de tiempo definida en la enmienda IEEE 802.11p es UTC .

Rendimiento del receptor

En esta enmienda se especifican algunos requisitos opcionales de rechazo de canal mejorado (tanto para canales adyacentes como no adyacentes) con el fin de mejorar la inmunidad del sistema de comunicación a la interferencia fuera del canal. Sólo se aplican a las transmisiones OFDM en la banda de 5 GHz utilizada por la capa física IEEE 802.11a .

Banda de frecuencia

El estándar IEEE 802.11p utiliza normalmente canales con un ancho de banda de 10 MHz en la banda de 5,9 GHz (5,850–5,925 GHz). Esto es la mitad del ancho de banda que se utiliza en 802.11a, o el doble del tiempo de transmisión por símbolo de datos. Esto permite que el receptor se adapte mejor a las características del canal de radio en entornos de comunicaciones vehiculares, especialmente los ecos de señales reflejadas por objetos en movimiento. [6]

Historia

El grupo de trabajo 802.11p se formó en noviembre de 2004. Lee Armstrong fue el presidente y Wayne Fisher el editor técnico. Se elaboraron borradores entre 2005 y 2009. En abril de 2010, el borrador 11 fue aprobado con un 99% de votos afirmativos y ningún comentario. [7] La ​​enmienda aprobada se publicó el 15 de julio de 2010; su título era "Enmienda 6: Acceso inalámbrico en entornos vehiculares". [8]

En agosto de 2008, la Comisión Europea asignó parte de la banda de 5,9 GHz para aplicaciones prioritarias de seguridad del transporte [9] y comunicaciones entre vehículos e infraestructuras [10] . La intención es garantizar la compatibilidad con los EE. UU. incluso si la asignación no es exactamente la misma; las frecuencias estarán lo suficientemente cerca para permitir el uso de la misma antena y transmisor/receptor de radio.

Las simulaciones publicadas en 2010 predicen retrasos de como máximo decenas de milisegundos para el tráfico de alta prioridad. [6]

En noviembre de 2020, la FCC reasignó la mitad inferior de 45 MHz del espectro DSRC (5,850–5,895 GHz) para Wi-Fi y otros usos sin licencia, [11] argumentando que la industria automotriz en gran medida no había hecho uso del espectro DSRC en sus 21 años de existencia, con solo 15.506 vehículos en los EE. UU. (el 0,0057 % del total) equipados para DSRC. [12]

Implementaciones

En la ciudad portuguesa de Oporto, se utiliza como malla para proporcionar datos de vehículos entre vehículos públicos y acceso wifi para sus pasajeros [13]

En Europa, se prevé implementar un conjunto de casos de uso que se describen en el documento de la Comisión Europea "5G Global Developments" [14] .

Véase también

Referencias

  1. ^ "IEEE 1609 - Familia de estándares para acceso inalámbrico en entornos vehiculares (WAVE)". Departamento de Transporte de los Estados Unidos . 13 de abril de 2013. Consultado el 14 de noviembre de 2014 .
  2. ^ EN 302 663 Sistemas de transporte inteligentes (ITS); Especificación de la capa de acceso para sistemas de transporte inteligentes que operan en la banda de frecuencia de 5 GHz (https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302600_302699/302663/01.03.01_30/en_302663v010301v.pdf)
  3. ^ E2213-03 Especificación estándar para telecomunicaciones e intercambio de información entre sistemas de carretera y de vehículos (informe). ASTM International . doi :10.1520/E2213-03R10 . Consultado el 15 de julio de 2007 .
  4. ^ "Borrador final ETSI ES 202 663 V1.1.0 (2009-11)" (PDF) . Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones . Consultado el 16 de abril de 2013 .
  5. ^ "Sistemas de transporte inteligentes". Sitio web . ETSI. Archivado desde el original el 14 de abril de 2013 . Consultado el 9 de septiembre de 2013 .
  6. ^ por Sebastian Grafling; Petri Mahonen; Janne Riihijarvi (junio de 2010). "Evaluación del rendimiento de IEEE 1609 WAVE e IEEE 802.11p para comunicaciones vehiculares". Segunda Conferencia Internacional sobre Redes Ubicuas y Futuras (ICUFN) de 2010. págs. 344–348. doi :10.1109/ICUFN.2010.5547184. ISBN 978-1-4244-8088-3.S2CID18350900  .
  7. ^ "Estado del proyecto IEEE 802.11 Task Group p: Acceso inalámbrico en entornos vehiculares". IEEE . 2004–2010 . Consultado el 10 de agosto de 2011 .
  8. ^ "Parte 11: Control de acceso al medio (MAC) y especificaciones de la capa física (PHY) de LAN inalámbricas Enmienda 6: Acceso inalámbrico en entornos vehiculares" (PDF) . Estándar publicado IEEE 802.11p . IEEE . 15 de julio de 2010. Archivado desde el original (PDF) el 3 de febrero de 2011 . Consultado el 10 de agosto de 2011 .
  9. ^ 2008/671/CE: Decisión de la Comisión, de 5 de agosto de 2008, sobre el uso armonizado del espectro radioeléctrico en la banda de frecuencias de 5875 - 5905 MHz para aplicaciones relacionadas con la seguridad de los sistemas de transporte inteligentes (STI)
  10. ^ "Coches que hablan: la Comisión destina una única frecuencia de radio a la seguridad vial y la gestión del tráfico". Comisión Europea . 2008-08-05 . Consultado el 2008-08-23 .
  11. ^ "La FCC moderniza la banda de 5,9 GHz para mejorar la seguridad de Wi-Fi y de los automóviles". Comisión Federal de Comunicaciones . 2020-11-18 . Consultado el 2022-04-27 .
  12. ^ "La FCC toma espectro de la industria automotriz en un plan para "superdimensionar" el Wi-Fi". 18 de noviembre de 2020.
  13. ^ "Misión para el Crecimiento de Portugal – Encuentros B2B". B2match.eu. Archivado desde el original el 11 de enero de 2015. Consultado el 16 de mayo de 2016 .
  14. ^ 5G Global Developments – SWD (2016) 306, página 9 (http://ec.europa.eu/newsroom/dae/document.cfm?doc_id=17132)
  • ¿Qué es DSRC/WAVE? Artículo de la UCLA sobre su banco de pruebas (el enlace no funciona el 16 de mayo de 2016)
  • El transporte inteligente obtiene la tecnología 802.11p Daily Wireless 15 de julio de 2004
  • Cuando el Wi-Fi dominará Adam Stone Wi-Fi Planet
  • Banco de pruebas vehicular en el campus de la UCLA
  • El proyecto europeo integrado Drive C2X se centra en la implantación de sistemas cooperativos
  • SCORE@F (Enlace no funciona) FOT francés en el sistema cooperativo/ Système COopératif Routier Expérimental Français
  • SAFESPOT Archivado el 1 de marzo de 2011 en Wayback Machine Proyecto europeo integrado sobre sistemas cooperativos vehiculares para la seguridad vial
  • Sistemas de infraestructura para vehículos cooperativos CVIS
  • Proyecto Europeo PRESERVE centrado en la Seguridad y Privacidad de las comunicaciones V2X
  • Simulador de tráfico y comunicación de vehículos DSRC/Wave eTEXAS Archivado el 10 de septiembre de 2019 en Wayback Machine
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