天線分集技術改善自屏蔽效應

車對車(Car-to-Car)通信性能可望大幅精進。由于汽車無線電性能極易受到周遭環(huán)境影響，因此車廠在導入IEEE 802.11p車對車通信功能時，多會借力天線分集設計與高階數(shù)字信號處理器，以降低天線自屏蔽效應，改善收發(fā)器信號品質(zhì)。在推出IEEE 802.11p Car2X應用時，原始設備制造商(OEM)希望獲得更多擴展性(Scalability)，以便為低階到高階市場提供服務；而天線的數(shù)目，以及天線拓撲與相應的基帶處理是實現(xiàn)擴展性的關鍵考慮。

智能運輸系統(tǒng)(ITS)的應用場合要求接收端具備不同的可靠性，同樣影響天線拓撲的選擇。雙IEEE 802.11p天線可促成分集接收與發(fā)射方案的改善，進而提升服務品質(zhì)(QoS)。由于OEM和一級汽車電子供應商皆希望打造一個能涵蓋所有參數(shù)，且系統(tǒng)成本最低的設計，因此具備可擴展性、可實現(xiàn)更短RF電纜，且同時支持單信道和雙信道分集的IEEE 802.11p解決方案，已日益受到市場矚目。

ITS為汽車產(chǎn)業(yè)帶來新契機

ITS是新興的應用領域，為一系列工具開啟了新市場，提供更安全、更環(huán)保的駕駛體驗。推動該領域發(fā)展的因素之一是車對車(C2C)和車對基礎設施(C2I)的無線通信。廣播與接收汽車位置和速度資信能讓汽車建立周圍環(huán)境的動態(tài)模型。

車對車通信聯(lián)盟和防撞系統(tǒng)合作團隊(CAMP)等產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的行動，反映目前全球正致力朝向ITS發(fā)展，如展開各種專案計劃以及制定各種標準(IEEE 1609和ETSI TC-ITS)。另外，荷蘭的SPITS荷蘭、德國的simTD、法國的Score@F與美國的Safety Pilot等ITS相關實地測試計劃，亦如火如荼進行中。但一個待解決的重要問題是：如何將ITS導入汽車中？要獲得一個有效的互聯(lián)汽車網(wǎng)絡，至少有10%的汽車需要配備ITS模組。為在最短的時間內(nèi)達到此目標數(shù)字，低階、主流和高階汽車都須具備車對車通信的連結能力，因此解決方案須要具備擴展性，方能滿足不同的成本考慮。

系統(tǒng)擴展性是由多方面所決定，天線位置和無線電前端模組位置(調(diào)諧和基帶處理)是關鍵成本因素?；⌒诬図敃谝惶囟ǚ较蛏显斐勺云帘?，而天線分集可大幅減少 該效應。同樣地，天線分集亦可改善在玻璃車頂、行李架和雪橇架上的性能。另一方面，在低階和主流汽車中，天線模組可能會安裝在單一位置上。無線電前端模組 含有IEEE 802.11p/1609.x收發(fā)器，在空間許可的情況下可靠近天線安裝并連接，也可集中放置在箱內(nèi)，電纜的成本與性能將受到該選擇性影響。

差異化的另一方面在于同時接收的通道數(shù)，用戶可以使用雙通道接收器，以便保持同時接收控制信道和服務信道的信號；也可使用單通道接收器，并在兩個通道間進行 切換。通道間切換使所需資源減半，同時降低物料成本。雖然強烈建議在安全應用中采用雙通道接收器以獲得最佳的接收品質(zhì)，但也可在單天線接收和雙天線(分 集)接收之間做出選擇。使用分集接收能夠良好地應對車對車通信中快速變化的多通道環(huán)境，使接收更穩(wěn)定。

從ITS面市的第一天起，眾所關注的 焦點即是整合應用實例，如車輛緊急狀況警告、防碰撞支持、緊急制動燈、危險位置警告等。正如部分產(chǎn)業(yè)論壇所得出的結論，單安全通道(CCH)接收應足夠應 付初階應用系統(tǒng)。未來會提供服務通道(SCH)，推出諸如交通資信、網(wǎng)絡可用性、收費等各種應用實例。

天線/收發(fā)器位置決定通信性能

表1分別顯示有/無天線分集情況下的接收/發(fā)送安全和服務通道。在無分集的情況下，通過高階數(shù)字信號處理應對惡劣的車對車無線電環(huán)境，可以改善接收品質(zhì)。除 此之外，天線(或空間)分集是一種廣為人知的接收增強技術，可減少信號衰減和都普勒效應(Doppler)。OEM必須指定汽車是否只能操作安全通道，或 者可同時操作安全信道和服務信道。另外，使用分集技術結合適當?shù)幕鶐Ы邮掌鞲唠A數(shù)字信號處理，可提升品質(zhì)。如果安裝了兩個天線，則可實現(xiàn)發(fā)送分集，并使其 他汽車內(nèi)的接收器更佳地擷取或接收802.11p信號。