CN103269363B - 基于ofdma接入技术的车联网上行同步系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法，该系统包括用于通过将车联网公共传输信道分成M个子信道、便于多个车上单元OBU在相应子信道上发送传输机会请求帧的发射机，以及用于车联网中已成功连接的用户输入的OFDMA信号依次经过移频抽取滤波和FFT变换处理将各个用户的输入数据分离出来、实现多个车上单元OBU同时访问路上单元RSU的接收机；所述发射机与接收机无线连接，M=1、2、4。本发明所述基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法，可以克服现有技术中在大量OBU存在时系统吞吐率低、系统延迟高和可靠性低等缺陷，以实现在上述状况下系统吞吐率高、系统延迟低和可靠性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通系统技术领域，具体地，涉及基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法。
背景技术
智能交通系统(Intelligent Transport System，简称ITS)的概念起源于20世纪60年代，当时美国为解决日趋紧张的交通问题展开了一系列研究。之后，欧洲、日本等也相继开展此类技术的研究。中国的ITS发展较晚，大概从90年代后起步，因此较美、欧、日等地区有较大的差距。所谓智能交通系统是将计算机技术、通信技术和控制技术等有效综合运用于地面交通管理体系，从而建立起一种大范围、全方位的实时、准确和高效的交通运输管理体系。
在经济快速发展、城市化加速推进的今天，随着汽车工业的普及，私家车拥有量的激增。截至2010年底，我国民用汽车保有量约为7400万辆，按照目前的发展速度，预计到2020年前后我国汽车保有量就将突破2亿辆，处于饱和状态。行车难、停车难已经成为很多城市存在的普遍问题，特别是早晚高峰，出行者大量的时间会消耗在堵车上。车辆数量的急速增长带来的是城市交通压力日益加剧，道路拥塞日益严重，交通事故频发和环境污染。此外，我国城市交通是典型的混合交通模式，从而进一步加剧了城市交通管理的难度。实践表明，过去那种分片、分路段的道路车辆信息采集和管理，已经难以适应社会发展的需求。如何通过日益发达的无线通信网络、传感器技术等解决人们日益增长的出行问题、安全问题，以及娱乐的要求，成为亟待解决的问题。
从2010年开始，“车联网”这个名词开始出现在公众的视野中。2010年，通用汽车在上海世博会期间的一次论坛上首次提出了车联网的概念，其所畅想的未来交通世界里无塞车、无事故、无人驾驶的愿景令人神往。车联网概念一经提出就受到了政府部门、学术界、产业界的高度关注，并成为物联网应用的重要分支和重点方向。车联网是指综合运用传感网、无线通信、云计算、自动控制等新一代信息技术，同时结合现代智能交通管理的方法与技术，将车辆、交通基础设施(路口设备、路侧设备等)、行人、建筑、互联网等广泛连接起来，并进行信息交换和通讯、海量信息的计算、处理、应用等，以提高交通安全和交通效率的网络和应用。与传统的ITS相比，以车联网为特点的新一代ITS具有实时性、主动性、准确性和交互性等特性。车联网已经受到来自各方的瞩目。车联网可以实现车辆、道路、基础设施和智能终端等广泛的互联互通，在为驾驶者提供高效便捷出行服务的同时，也能为职能部门提供更好的交通管理平台。
目前，美国、日本、欧洲等发达国家已经形成共识，就是建设路车互联网的关键是实现基于IEEE802.11P/1609专用短程无线通信技术。车联网(Wireless AccessVehicular Environments，简称WAVE)是DSRC的最新版本，也是Wi-Fi应用范围的进一步拓展。专门运用于车联网的IEEE 802.11p标准是为满足高速移动环境信道下数据传输的要求。802.11p工作在5.850到5.925GHz频段为了增强信号抗衰减能力将802.11a的20MHz带宽减为10MHz，数据调制方式不变，相应的传输速率都减少为802.11a中的一半。数据的编码方式以及编码效率都相同。目前无线局域网WiFi规模的持续扩大、用户数量和应用种类的激增，已经成熟802.11无线局域网运用单一的CSMA/CA MAC机制，存在大量站点同时接入时容易产生随机接入碰撞恢复过程导致信道吞吐率急剧降低的问题。与802.11a具有相同MAC层协议的802.11p在交通拥挤的市区，该通信系统同样会面临接入用户量过大而导致系统吞吐率急速降低的问题。
相比于现有802.11p的复用方式，正交频分多址(Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access，简称OFDMA)技术能够获得用户分集增益，结合调度算法能够提高能量效率和频谱效率。Y P Fallah、S Khan和P Nasiopoulos等人将这种OFDMA/CSMA混合协议运用在802.11DCF中，仿真显示这种混合协议较单一的CSMA/CA MAC机制增加了30％的饱和吞吐率(100个站点)。Hojoong Kwon、Hanbyul Seo等人也对种混合协议进行了研究并对运用到802.11a中的同步问题进行了讨论。但是以上研究都只是停留在混合协议的设计方面，并未涉及引入OFDMA接入技术的无线局域网所面临的具体技术问题。由于802.11标准中所采用的子载波数较少(只有64个)，且车联网系统要求路上单元(road site unit，简称RSU)与车上单元(on board unit，简称OBU)的设备复杂度低(以保证产品具有低廉的价格)，突发分组传输要求同步时间短精度高等要求，所以车联网中需要使用训练序列使系统同步且不适合使用复杂度高OFDMA上行同步算法。由于各个用户之间的载波频偏不同，且各个OBU之间发送数据的时间不易同步(系统是非准正交的)，所以解决上行同步以及系统非准正交的问题是OFDMA接入技术引入车联网的主要技术问题。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中在大量OBU存在时系统吞吐率低、系统延迟高和可靠性低等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统，以实现在上述状况下系统吞吐率高、系统延迟低和可靠性高的优点。本发明的第二目的在于，提出基于OFDMA接入技术的车联网上行同步方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统，包括用于通过车联网将公共传输信道分成M个子信道、便于车上单元OBU在相应子信道上发送传输机会请求帧的发射机，以及用于将车联网中成功连接的用户输入的OFDMA信号依次经过移频滤波抽取和模式可变的FFT变换处理将各个用户的输入数据分离出来、实现多个车上单元OBU同时访问路上单元RSU的接收机；所述发射机与接收机无线连接，M＝1、2、4。
进一步地，所述接收机，包括依次连接的采用抽取结构的多相滤波器和模式可变的FFT变换器。
进一步地，所述采用抽取结构的多相滤波器，包括依次连接至所述模式可变的FFT变换器的A/D模块、R/C模块、数据选择输出模块和信号处理模块，分别与所述数据选择输出模块、信号处理模块和模式可变的FFT变换器连接的MCU模式控制模块，依次连接在所述模式可变的FFT变换器和R/C模块之间的信道均衡模块和采样钟同步模块，以及依次与所述信道均衡模块连接的解映射模块、解交织模块、译码模块、解扰模块；其中，R/C是英文Remote controller的缩写，含义为远程控制器。
进一步地，所述信号处理模块，包括：
M＝2、4时依次连接在所述数据选择输出模块和FFT变换器之间、且分别与MCU模式控制模块连接的数字移频模块、载波频偏校正模块、二阶半带滤波器、帧监测与载波频移检测模块、去CP模块；以及，
M＝1时依次连接在所述数据选择输出模块和模式可变的FFT变换器之间的数据帧监测载波频率校正模块和去CP模块。
进一步地，M＝2时，信号只经过二阶半带滤波器的第二阶滤波器。
进一步地，所述FFT变换器，包括连接时序控制模块；所述模式可变的FFT变换模块，分别与所述MCU模式控制模块、M＝2、4支路的去CP模块和M＝1支路的去CP模块连接；所述时序控制模块，分别与所述MCU模式控制模块和信道均衡模块连接。
进一步地，所述发射机，包括依次连接至所述64点FFT/IFFT阵列模块的MAC帧数据、加扰模块、卷积编码模块、交织模块、调制模块、导频模块和串/并模块，以及依次与所述64点FFT/IFFT阵列模块连接的插入保护隔离模块、C/R模块、加入PLCP训练序列模块、D/A模块、正交调制模块和IF放大模块。
同时，本发明采用的技术方案是：基于OFDMA接入技术的车联网上行同步方法，包括：
⑴RSU在整个公共传输CCH信道上，广播包含子信道分配信息的RSF数据包；
⑵OBU接收到RSF数据包后，选择其中一个子信道发送TR帧来竞争信道使用权；
⑶TR帧中包含短序列和长序列使信号与接收机同步。
⑷OBU在发送请求成功后，RSU将向整个信道上发送ACK帧；
⑸OBU按照ACK帧中的方式在SCH信道上向RSU发送数据。
进一步地，所述步骤⑶具体包括：
短训练序列用作符号检测、粗频偏估计和符号定时，长训练序列用作信道估计和相位估计；由训练序列使信号与接收机同步后，后续TR帧信号经过滤波器的信号再经过去CP就进行32点的FFT变换；M＝4时为16点；
训练序列使信道完成同步后，后续接收的数据帧就可以通过移频载波频偏校正滤波去CP进行32点FFT变换，变换后的数据再经过信道均衡、相位校正、解映射、解交织、Viterbi译码和解扰然后得到MAC帧数据；M＝4时为16点。
进一步地，所述步骤⑷具体包括：
①如果采用信道利用率高的OFDM模式发送数据帧，ACK帧中将包含发送请求成功的站点的列表和发送数据的时序分配信息；
如果采用OFDMA模式发送数据帧，ACK帧将包含发送请求成功的站点的列表和信道分配的信息；
上述两种方式是可以选择的，OBU在接收到ACK帧后，RSU和OBU切换到SCH信道上通信；
②M＝1时，采用OFDM模式，发射机与接收机的工作模式与IEEE802.11p的模式相同；
当M＝2、4时，发射机随机选择M个信道中的一个，将发送数据进行64点IFFT变换时只将数据加载到所选信道所对应的子载波上，其他子载波加载的数据用0替代；
接收机对经过模拟前端下变频得到的基带信号进行数字移频得到M路信号，M路信号分别经过具有多相抽取结构的半带滤波器；
接收机通过时分复用对M路信号的训练序列进行帧检测和载波频偏估计并将载波频偏值反馈给半带滤波器前端的载波频偏校正模块，载波频偏校正模块对后续输入的信号进行载波频偏校正；
M＝2时，信号只经过二阶半带滤波器的第二阶滤波器，M＝4时，信号依次经过具有多相抽取结构的半带滤波器的二阶滤波器；
其中，RSF”为Remote Service Framework的缩写，含义为远程服务框架；“TR“为Transmitted Reference的缩写，含义为传送参考；”SCH“为Supplemental Channel的缩写，含义为增补信道。
本发明各实施例的基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法，由于该系统包括用于通过车联网将公共传输信道分成M(M＝1、2、4)个子信道、便于车上单元OBU在相应子信道上发送确认字符帧的发射机，以及用于将车联网中成功连接的用户输入的OFDMA信号依次经过移频滤波抽取和FFT变换处理将各个用户的输入数据分离出来、实现多个车上单元OBU同时访问路上单元RSU的接收机；发射机与接收机无线连接；可以实现多OBU同时访问路上单元；从而可以克服现有技术中在大量OBU存在时系统吞吐率低、系统延迟高和可靠性低等缺陷，以实现上述状况下系统吞吐率高、系统延迟低和可靠性高的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明中M＝2时子载波分配图；
图2为本发明中M＝4时子载波分配图；
图3为本发明中接收机的工作原理示意图；
图4为本发明中发射机的工作原理示意图；
图5为本发明中采用抽取结构的多相滤波器的分时复用结构图；
图6为本发明中M＝4时信道1信号经过多相滤波器的频谱变化图；
图7为本发明为基于OFDMA接入技术的车联网上行同步方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
系统实施例
根据本发明实施例，提供了基于正交频分多址(Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access，简称OFDMA)接入技术的车联网上行同步系统。如图1-图6所示，本实施例的基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统，包括用于通过将车联网公共传输信道分成M个子信道、便于车上单元OBU在相应子信道上发送传输机会请求帧的发射机，以及用于将车联网中夺冠用户输入的OFDMA信号依次经过移频滤波抽取和FFT变换处理将各个用户的输入数据分离出来、实现多个车上单元OBU同时访问路上单元RSU的接收机；发射机与接收机无线连接，M＝1、2、4。
其中，上述接收机，包括依次与发射机连接的采用抽取结构的多相滤波器和模式可变的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，简称FFT)变换器。采用抽取结构的多相滤波器，包括依次连接至模式可变的FFT变换器的A/D模块、R/C模块、数据选择输出模块和信号处理模块，分别与数据选择输出模块、信号处理模块和FFT变换器连接的MCU模式控制模块，依次连接在FFT变换器和R/C模块之间的信道均衡模块和采用钟同步模块，以及依次与信道均衡模块连接的解映射模块、解交织模块、译码模块、解扰模块；其中，R/C是英文Remote controller的缩写，含义为远程控制器。信号处理模块，包括：M＝2、4(M＝2时，信号只经过二阶半带滤波器的第二阶滤波器)时依次连接在数据选择输出模块和模式可变的FFT变换器之间、且分别与MCU模式控制模块连接的数字移频模块、载波频偏校正模块、二阶半带滤波器、帧监测与载波频移检测模块和去CP模块；以及，M＝1时依次连接在数据选择输出模块和模式可变的FFT变换器之间的数据帧监测载波频率校正模块和去CP模块。模式可变的FFT变换器，包括连接的时序控制模块；模式可变的FFT变换器，分别与MCU模式控制模块、M＝2、4支路和M＝1支路的去循环前缀(CP)模块连接；时序控制模块，分别与MCU模式控制模块和信道均衡模块连接。
上述发射机，包括依次连接至64点FFT/IFFT阵列模块的MAC帧(数据帧的一种)模块、加扰模块、卷积编码模块、交织模块、调制模块、导频模块和串/并模块，以及依次与64点FFT/IFFT阵列模块连接的插入保护隔离模块、C/R模块、加入PLCP训练序列模块、D/A模块、正交调制模块和IF放大模块。
在上述实施例中，允许车联网将信道分成M(M＝1、2、4)个子信道供车上单元(OBU)在子信道上发送传输机会请求(Transmission opportunity Request，简称TR)帧；接收机将车联网中多个用户输入的OFDMA信号经过移频抽取滤波再进行FFT变换的方法将各个用户的输入数据分离出来，从而实现多OBU同时访问路上单元(RSU)。
上述实施例的基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法，将IEEE802.11p中的64个子载波中的53个可用子载波分为M(M＝1、2、4)个子载波组，每个子载波组之间有若干个在子载波用作保护间隔，每个子载波组中有3个或则4个子载波用做导频信号(M＝2时为4，M＝4时为3)。具体分配方式参见图1和图2。
在上述实施例中，所用信道均衡模块的相关说明如下：
信道均衡模块，除了利用长训练序列求出信道的频率相应外，还要对由于信号加入CP保护间隔的信号进行数字移频后是每个信号间加入了固定的相位旋转进行校正。对M＝2，经过FFT变换的数据需要乘以(-1)k进行相位校正。K为接收符号的个数。M＝4，当FFT变换的数据乘以(-j)k；当FFT变换的数据乘以(j)k；当FFT变换的数据乘以(j)k；当FFT变换的数据乘以(-j)k。
在上述实施例中，所用多相结构的半带滤波器的结构及原理说明如下：
当M＝4，一路信号在经过四路移频后，经过第一阶抽取结构后速度降为初始的1/2，两路信号可以通过时序控制共用第一阶滤波器(阶数为7)。经过第二阶抽取结构后速度降为初始的1/4，四路信号可以通过时序控制共用第二阶滤波器(阶数为19)。M＝4时信道1信号经过多相滤波器的频谱变化图，参见图6。
该基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法，采用二阶半带滤波器且后端不需要再经过低通滤波器。半带滤波器采用多相抽取结构H1(z)，H3(z)的系数都是1/2，在数字信号处理器中只需将二进制信号右移一位即可。当M＝2，信号处理步骤与M＝4类似，只是信号只经过后端的第二阶半带滤波器。分时复用且具有抽取结构的多相滤波器的结构，其中，RSF”为Remote Service Framework的缩写，含义为远程服务框架；“TR“为Transmitted Reference的缩写，含义为传送参考；”SCH“为Supplemental Channel的缩写，含义为增补信道，参见图5。
方法实施例
根据本发明实施例，提供了基于OFDMA接入技术的车联网上行同步方法。如图7所示，本实施例的基于OFDMA接入技术的车联网上行同步方法，包括：
⑴RSU在整个公共传输CCH信道上，广播包含子信道分配信息的RSF数据包；
⑵OBU接收到RSF数据包后，选择其中一个子信道发送TR帧来竞争信道使用权；
⑶TR帧中包含短序列和长序列使信号与接收机同步。
⑷OBU在发送请求成功后，RSU将向整个信道上发送ACK帧；
⑸OBU按照ACK帧中的方式在SCH信道上向RSU发送数据。
如果采用信道利用率高的OFDM模式发送数据帧，ACK帧中将包含发送请求成功的站点的列表和发送数据的时序分配信息；如果采用OFDMA模式发送数据帧，ACK帧将包含发送请求成功的站点的列表和信道分配的信息。这两种方式是可以选择的。OBU在接收到ACK帧后，RSU和OBU切换到SCH信道上通信。
当M＝1时，该基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统实际采用的是OFDM模式，发射机与接收机的工作模式与IEEE802.11p的模式相同。
当M＝2、4时，发射机(参见图4)随机选择M个信道中的一个，将发送数据进行64点IFFT变换时只将数据加载到所选信道所对应的子载波上，其他子载波加载的数据用0替代。接收机(参见图3)对经过模拟前端下变频得到的基带信号进行数字移频得到M路信号，M路信号分别经过具有多相抽取结构的半带滤波器(M＝2时信号只经过二阶半带滤波器的第二阶滤波器，M＝4时为二阶滤波器)，接收机通过时分复用对M路信号的训练序列进行帧监测和载波频偏估计并将载波频偏值反馈给半带滤波器前端的载波频偏校正模块，载波频偏校正模块对后续输入的信号进行载波频偏校正。
⑶短训练序列用作符号检测、粗频偏估计和符号定时，长训练序列用作信道估计和相位估计。。由训练序列使信号与接收机同步后，后续TR帧信号经过滤波器的信号再经过去CP就进行32(M＝4时为16)点的FFT变换。训练序列使信道完成同步后，后续接收的数据帧就可以通过移频载波频偏校正滤波去CP后进行32(M＝4时为16)点FFT变换，变换后的数据再经过信道均衡，相位校正，解映射，解交织，Viterbi译码和解扰然后得到MAC帧数据。
在上述实施例中，所用PLCP前导序列的相关说明如下：
PLCP前导序列，用于使基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统同步，不同模式的不同信道上发送数据的站点都要有相应的前导序列，使发送的数据与接收机同步。前导序列参考IEEE 802.11a的标准进行设计。区别在于OFDMA方式下站点只在选择的信道所对应的子载波上发送有效数据其余子载波用无有效信号，也就是全为0。
当M＝2时，选择信道1发送帧的站点的S序列和L序列的有效子载波分别为下面S序列与L序列的第5到第25个，选择信道2的为第41到第61个：
L(1,64)＝[0,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1]
例如，M＝2时信道1的S与L序列如下：
L(1,64)＝[0,0,0,0,1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
当M＝4时，选择信道1发送帧的站点的S序列和L序列的有效子载波分别为下面S序列与L序列的第3到第13个，选择信道2的为第17到第27个，选择信道3的为第39个到第49个，选择信道4的为第53到第63个：
L(1,64)＝[0,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1]
发射机将选择的信道对应的S序列和L序列按照IEEE 802.11a的方式，调制成PLCP前导序列(10个16点的短符号和2个64点的长符号，长符号与短符号见加入32点的CP)发送给接收机。因为是固定序列生成的OFDM符号，所以可以采用存储器将调制好的序列储存起来。发送时不需要IFFT变换，直接发送。
综上所述，本发明上述各实施例的基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法，至少具有以下特点：
⑴通过对车联网中多OBU输入的OFDMA信号进行移频抽取滤波的方法，实现分离并接收每个信道上用户发送的数据，可以解决由于各个信道用户间载波频偏不同而导致的多用户上行同步的问题；
⑵大部分关于OFDMA系统上行频偏估计的算法都没有解决实际系统中系统非准正交的问题，该基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法，通过分离各个信道中信号后单独处理的方法解决了非准正交系统上行同步的问题；
⑶采用具有多相抽取结构的半带滤波器结构，并且使用时序控制对降速后的各路信号分时复用滤波器，帧检测和载波频偏估计，去CP模块；由于信号经过抽取降速，所以FFT模块只需要64点FFT变换的乘法器资源就可以满足不同模式下FFT变换的要求；可以大大降低系统的资源使用；
⑷该基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法具有多种工作模式，可以将车联网的公共信道分成M(M＝1、2、4)个子信道供多个OBU同时发送的OFDMA信号。采用OFDMA/CSMA混合协议的系统可以根据信道中OBU的数量选择不同的工作模式；
⑸该基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法只改变车联网中的接收机结构，完全保留了IEEE802.11p发射机的结构。如果只在OBU发送发送请求TR帧时使用OFDMA模式，发送数据帧使用OFDM模式。这样既可以解决OBU过多导致碰撞修复的过程降低系统吞吐率的问题，也可以使系统以较低的成本进行升级。对于车上单元(OBU)不需要对现有IEEE802.11p标准的设备的硬件结构进行改变，只需要对软件进行简单改变。对于接收机的路上单元(RSU)，由于增加的资源不大，成本并不会有太大增加。如果该基于OFDMA接入技术的车联网上行同步系统及方法可以得到推广，将带来极大的市场产值。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.基于OFDMA接入技术的车联网上行同步实现方法，其特征在于，包括：
⑴RSU在整个公共传输CCH信道上，广播包含子信道分配信息的RSF数据包；
⑵OBU接收到RSF数据包后，选择其中一个子信道发送TR帧来竞争信道使用权；
⑶TR帧中包含短序列和长序列使信号与接收机同步；
⑷OBU在发送请求成功后，RSU将向整个信道上发送ACK帧；
⑸OBU按照ACK帧中的方式在SCH信道上向RSU发送数据；
所述步骤⑶具体包括：
短训练序列用作符号检测、粗频偏估计和符号定时，长训练序列用作信道估计和相位估计；由训练序列使信号与接收机同步后，后续TR帧信号经过滤波器的信号再经过去CP就进行32点的FFT变换；M＝4时为16点；
训练序列使信道完成同步后，后续接收的数据帧就可以通过移频载波频偏校正滤波去CP和串并转换进行32点FFT变换，变换后的数据再经过信道均衡、相位校正、解映射、解交织、Viterbi译码和解扰然后得到MAC帧数据；M＝4时为16点；
所述步骤⑷具体包括：
①如果采用信道利用率高的OFDM模式发送数据帧，ACK帧中将包含发送请求成功的站点的列表和发送数据的时序分配信息；
如果采用OFDMA模式发送数据帧，ACK帧将包含发送请求成功的站点的列表和信道分配的信息；
上述两种方式是可以选择的，OBU在接收到ACK帧后，RSU和OBU切换到SCH信道上通信；
②当M＝1时，采用OFDM模式，发射机与接收机的工作模式与IEEE802.11p的模式相同；
当M＝2、4时，发射机随机选择M个子信道中的一个，将发送数据进行64点IFFT变换时只将数据加载到所选信道所对应的子载波上，其他子载波加载的数据用0替代；
接收机对经过模拟前端下变频得到的基带信号进行数字移频得到M路信号，M路信号分别经过具有多相抽取结构的半带滤波器；
接收机通过时分复用对两路信号的训练序列进行帧检测和载波频偏估计并将载波频偏值反馈给半带滤波器前端的载波频偏校正模块，载波频偏校正模块对后续输入的信号进行载波频偏校正；
M＝2时，信号只经过二阶半带滤波器的第二阶滤波器，M＝4时，信号依次经过具有多相抽取结构的半带滤波器的二阶滤波器；
其中，“RSF”为Remote Service Framework的缩写，含义为远程服务框架；“TR”为Transmitted Reference的缩写，含义为传送参考；“SCH”为Supplemental Channel的缩写，含义为增补信道。
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