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初探車聯網V2X技術(一)

發布日期:2020-08-18

V2X技術要點

V2X,顧名思義就是vehicle-to-everything,主要包含vehicle-to-vehicle (V2V), vehicle-to-infrastructure (V2I), vehicle-to-network (V2N)以及vehicle-to-pedestrian (V2P)

1:通信方式:DSRC+LTE-V

    V2X網聯系統的建立,是基于無線通信技術(歐美的902.11P以及我國主推的LTE-V),實現信息的交互。無線通信技術的時效性是V2X的技術要點,實現通信需要確保網絡接入時間保持在最短,傳輸時延較低,同時還需要確保傳輸的可靠性,信息的安全性,在特點范圍內,實現頻譜再利用,除此之外,還需要確保干擾性較低,通信寬帶能夠滿足通信要求。車輛之間實現通信,還需要構建核心網,利用系統專用組件,實現信息中轉。以美國國家交通部委托CAMP設計的系統為例,其專用組件包括GPS模塊,信息發送管理器、車輛CAN總線傳感器,威脅仲裁模塊等,車輛利用短程通信網絡不斷向外廣播自己的位置,速度,航向角等信息,同時接收其他車輛信息,當其他車輛發生故障,或者本車判斷其他車輛對本車產生威脅時,車輛對駕駛員進行提示,同時可以利用網絡,實現信息上報與處理。

DSRC系統包含車載裝置(On board unit,OBU)與路測裝置(Road site unit,RSU)兩項重要組件,透過OBU與RSU提供車間與路間信息的雙向傳輸,RSU再透過光纖或行動網絡將交通信息傳送至后端平臺。

     在3GPP架構下,與V2X相關技術標準包含多媒體廣播群播(Multimedia Broadcast Multicast Service,MBMS)與LTE Direct通訊,利用MDMS技術可以對大量裝置廣播如公共警示燈緊急訊息,LTE Direct通訊部分,可自動搜尋鄰近上千臺裝置,能夠讓處于LTE訊號覆蓋范圍內外之車輛、路測裝置等在不透過基地臺情形下相互溝通。


     作為LTE及未來5G的關鍵技術之一,D2D通信可在蜂窩系統的控制下,允許終端用戶通過共享小區資源在一定范圍內直接進行通信。該通信方式的數據流量不經過基站和核心網,進而減小通信時延,減輕基站壓力,緩解核心網負載,提高頻譜利用率和系統吞吐量。當車輛密度較大時,車輛之間不斷交互的安全信息極有可能超過網站負載,造成網站擁塞,因此,若采用不經過基站的D2D通信作為技術支撐,可大大提高網絡性能。

 LTE D2D中雙方通信的設備之間主要是靜止或者低速移動,而在車聯網應用中車輛移動速度高,同時考慮LTE V2X可能工作在6GHZ頻段,為了克服高速移動和高載頻帶來的頻率偏移,提升信道估計性能,在R12 D2D基礎上,需要將導頻序列加密,一種可能的方案是將導頻序列從2列增加為4列,也有公司提出增加載波間隔、設計新的DMRS結構等。




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