نظرة عامة ومقارنة بين تقنيات V2X

ملخص

V2X هو الاسم الشائع لجميع أنواع الاتصالات بين المركبات. النظر في ومقارنة المواصفات والنماذج الرياضية المتاحة ، ومعرفة ما هي الحلول التجارية الموجودة في هذا المجال وكيفية شرائها في روسيا. لنبدأ بمراجعة مختصرة لمعايير V2X الجاهزة والناشئة (IEEE 802.11p و IEEE 802.11bd و 3GPP LTE-V2X و 3GPP 5G NR-V2X وحتى قليلاً من 3GPP 6G NR-V2X). الجزء الثاني هو ترجمة لمقارنة موثوقية النماذج الرياضية IEEE 802.11bd و 3GPP 5G NR-V2X. الجزء الثالث هو لمحة عامة عن المنتجات التجارية ل V2X ، المعالجات و OBU.

مقدمة

قاموس مصطلحات

V2X - مركبة إلى كل شيء الاتصالات
C-V2X - V2X الخلوية
DSRC - اتصالات مخصصة قصيرة المدى. هذا هو V2X المستندة إلى WIFI
خط البصر - خط البصر
NLOS - غير خط البصر - خارج خط الأفق
أنظمة النقل الذكية
Midamble - يمكن استخدامه في شبكات الكمبيوتر لفصل رسالة الرأس عن البيانات ، ويمكن أن يكون حرفًا أو كلمة

استخدام الحالات

سنقوم بتقييم تقنيات V2X من أجل السلامة النشطة وسيناريوهات القيادة المستقلة ، مما يجعل وقت الاستجابة القصير في أي ظروف بيئية هو معيار الجودة الرئيسي.

السيناريوهات الرئيسية:

• لوس على طريق ريفي
• لوس على الطريق السريع
• لوس في المدينة
• في ظروف حركة المرور الكثيفة عند تقاطع المدينة
• NLOS على الطريق السريع
• NLOS في المدينة
• دفع رسوم تلامس
• تنظيم مفترق الطرق

حافز

أنا مهندس مع 10 سنوات من الخبرة في مجال تكنولوجيا المعلومات. من هؤلاء ، 3 (حتى 2019) ، كنت أقوم باختبار بدء تشغيل السيارات. مسودة العمل الخاصة بي ليست مرتبطة بـ V2X. جاء الاهتمام بالموضوع بعد معرض اختبار السيارات 2019 ، الذي اكتشفت فيه سوق أجهزة وتطبيقات V2X. وفقًا لتقديرات بلومبرج ، بحلول عام 2022 ، سيتم تقييم هذا السوق بقيمة 1.2 مليار دولار أمريكي.

الجزء 1. نظرة عامة غنائية من مواصفات V2X

DSRC

تم تصميم منتجات DSRC (اتصالات قصيرة المدى مخصصة) باستخدام معيار IEEE 802.11p.

هذا هو أول معيار V2X صدر في عام 2010 ويستند إلى IEEE 802.11a WLAN. تقدم نسخة 802.11p ، مقارنة بـ 802.11a ، تغييرات على مستويات OSI PHY و MAC لتحسين أداء شبكة WLAN الكلاسيكية للاتصال بالمركبات سريعة الحركة (حتى 250 كم / ساعة). الإصدار التالي من IEEE 802.11bd WLAN ، استنادًا إلى IEEE 802.11ac WLAN ومتوافق مع الإصدارات السابقة مع 802.11p ، في مرحلة مبكرة. من المخطط تحسين العمل في بيئة ذات كثافة عالية من مصادر الإشارة ، وزيادة الإنتاجية إلى أكثر من 1 جيجابت / ثانية ، والقدرة على العمل مع إشارات ضعيفة بقوة 3 ديسيبل لزيادة النطاق ، ودعم تحديد المواقع ، وزيادة السرعة القصوى النسبية إلى 500 كم / ساعة

C-V2X

LTE-V2X هو التطبيق الحالي لمواصفات C-V2X. 5G NR-V2X في مرحلة مبكرة.

يتم تنسيق تطوير إصدارات التكنولوجيا الخلوية بواسطة 3GPP ، مشروع شراكة الجيل الثالث ، لضمان التوافق المباشر والخلفي لإصدارات المعايير الخلوية ، كلما أمكن ذلك. تتم مراجعة التوافق العكسي للمعايير الخلوية بشكل قانوني وفقًا لتوجيهات المفوضية الأوروبية للتوحيد القياسي M / 453 اختياريًا توجيه ITS 2010/40 / EU. 5G NR-V2X و LTE-V2X غير متوافقين مع الإصدارات السابقة. عند تطوير الإصدار الجديد ، تم اعتبار أن LTE-V2X لا يحتوي على مستوى اختراق كاف لدعم التوافق مع الإصدارات السابقة. تم إصدار 3GPP الإصدار 8 ، والمعروف باسم LTE ، في 3 ديسمبر 2009 واستغرق تطويره حوالي 3 سنوات. تم إصدار الإصدار 3GPP 10 LTE-Advanced في عام 2011 ، الإصدار 3GPP 14 LTE-V2X - في عام 2014. يبدأ الجيل 5G بالإصدار 3GPP 15. في جدول الإصدار 3GPP ، هناك مشاريع تنقسم إلى 3 مراحل تتزامن تقريبًا مع الإصدارات ، تنقسم المراحل إلى 3 مراحل. في كل حالة ، تعتبر المرحلة / الإطلاق مع مؤشر وسيط 1 ، 2 ، 2+ مواصفة. مؤشر 3 يعني تنفيذ المعايير على المستوى المادي. يتم تطوير الإصدارات جزئيًا بشكل متوازٍ - يبدأ تطوير الإصدار التالي قبل إصدار الإصدار السابق. في بعض الحالات ، يمكن إضافة المرحلة 4 ، والتي تتعلق بمواصفات الاختبار. وبالتالي ، وفقًا لخريطة الطريق 3GPP ، لا يزال مشروع 5G في مرحلة مبكرة جدًا. تم التخطيط لاستكمال تطوير الإصدار 16 فقط بحلول مارس 2020. من تجربة إصدارات 3G و 4G ، يمكن افتراض أنه من الواقعي أن نتوقع إصدار 5G-NR جاهزًا لبدء التشغيل والذي سيتضمن الإصدار 3GPP 17 ، والذي سيحدث في نهاية عام 2021.
في مرحلة البحث والتطوير وتطوير المواصفات ، فإن ما يسمى 6G قياسي في نفس الوقت الذي يعتزمون طرحه في عام 2030. إذا لم تكن 6G متوافقة مع الإصدارات السابقة مع 5G NR-V2X مثل 5G NR-V2X مع LTE-V2X ، فمن المحتمل أن تتجاهل المؤسسات المهتمة بإدخال تقنيات C-V2X الجديدة 5G NR-V2X من أجل انتظار إصدار 6G والعمل فوراً معه

الخلافات

الفرق الرئيسي بين DSRC و C-V2X من وجهة نظر الاستخدام التجاري هو أن DSRC في الإنتاج مستقر ومختبر ومتطور ومتطور بشكل متوقع ، لكن C-V2X ليس كذلك. يمكن لمصنعي المعدات الأصلية ومطوري الأجهزة التخطيط على المدى الطويل باستخدام تقنية DSRC. في الوقت نفسه ، لا يتجاوز DSRC C-V2X في المواصفات الفنية ، وهو أدنى في بعض المكونات. تكمن مشكلة LTE-V2X في أنه لم يتم اجتياز جميع الاختبارات اللازمة للتطبيق على نطاق واسع ، مثل الاختبارات عبر الحدود والاختبارات عبر المشغلين. علاوة على ذلك ، في الإصدارات 3GPP من 16 فصاعداً ، دعم LTE-V2X غير مضمون. وبالتالي ، فإن مقارنة LTE-V2X و IEEE 802.11p ليست ذات صلة فيما يتعلق بوقف تطوير الدعم للأول.

الخصائص المقارنة:



تتميز مواصفات الجيل السادس بتفاؤل كبير وغالبًا ما تكون الإعلان عن الضجيج.

الجزء 2. نتائج اختبارات الموثوقية المقارنة لكل من NR-V2X و IEEE 802.11bd من الجامعة التقنية في دريسدن في عام 2019 [الترجمة من الإنجليزية]

ملاحظة المترجم

الترجمة ليست حرفيا بدقة. تمت إزالة التكرار الذاتي حيثما كان ذلك ممكنًا وتم تبسيط القواعد عند الاقتضاء. شكرا لردود الفعل البناءة.

المؤلفون

وقار أنور وأندرياس تراسل ونورمان فرانشي وجيرهارد فيتويس ، رئيس شركة فودافون لأنظمة الاتصالات المتنقلة ، الجامعة التقنية في درسدن ، ألمانيا

ملخص

تتيح لك الاتصالات فائقة الموثوقية تنفيذ سيناريوهات معقدة تغطي تطبيقات القيادة الآمنة والسلامة. تقنيات اتصالات السيارات الحديثة مثل IEEE 802.11p و LTE-V2V لا تفي بمتطلبات الموثوقية لهذه السيناريوهات. يجري تطوير الجيل التالي من هذه التقنيات ، وهو قادر على معالجة هذه المتطلبات. تحلل هذه الورقة الموثوقية المقدرة لتقنيات IEEE 802.bd و NR-V2X. على الرغم من عدم توفر معيار الطبقة المادية بعد ، فقد استخدمنا المعلمات المتوفرة لدراستنا. استخدمنا عمليات المحاكاة المعتمدة على مونت كارلو لتحليل أداء الطبقة المادية لهذه التقنيات في سيناريوهات V2V المختلفة. أحد التحديات الرئيسية للاتصال الموثوق به للغاية هو ارتفاع دوبلر في سيناريوهات V2V. يظهر أن NR-V2X يتفوق على IEEE 802.11bd من حيث الموثوقية نظرًا لتحسين معالجة تحول دوبلر. في IEEE 802.11bd ، يؤدي إزاحة دوبلر عالية إلى حدوث أخطاء في الحزمة حتى مع ارتفاع نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR). لذلك ، تتم مناقشة ومناقشة مختلف التدابير لتحسين أداء IEEE 802.11bd عند التعرض لتأثير دوبلر.

المصطلحات الأساسية هي IEEE 802.11p و IEEE 802.11bd و LTE-V2X و NR-V2X واتصالات فائقة الموثوقية.

مقدمة

تدور المقدمة حول ما يلي: في وجود الرادارات والأغطية وجميع أنواع الكاميرات ، نحتاج أيضًا إلى أجهزة V2X لظروف الرؤية المحدودة (العوائق ، والظروف الجوية ، والتضاريس) ، والتشغيل البعيد المدى وسيناريوهات القيادة المستقلة.

تم تقديم أول معيار IEEE 802.11p V2X في عام 2010 واستند إلى معيار الشبكة المحلية اللاسلكية IEEE 802.11a. أدخلت مراجعة معيار 802.11p مستويات PHY و MAC التي تهدف إلى تحسين أداء شبكات WLAN للسيارات. بديل IEEE 802.11p هو معيار LTE-V2X الخلوي القائم على LTE ، والذي تم تقديمه بواسطة 3GPP في عام 2016. كلا التقنيتين مناسبان لسيناريوهات المستخدم الأساسية ، مثل إخطارات أعمال الطرق ، والتحذير من فرملة الطوارئ ، وبيانات إشارات المرور ، وإشعارات المركبات الخاصة. يعمل IEEE و 3GPP على الجيل التالي من تقنية V2X مع دعم سيناريوهات أكثر تعقيدًا. من المتوقع أن يتم الانتهاء من معيار V2X الخلوي التالي ، الذي يستند إلى الجيل الخامس من أنظمة الاتصالات المتنقلة 5G ، في يونيو 2019 كجزء من الإصدار 16 ، مع تعيين حرف 5G NR ، حيث يرمز NR للإذاعة الجديدة. ومن هنا جاءت تسميته NR-V2X.

تعمل مجموعة عمل تدعى "IEEE 802.11 من الجيل التالي V2X (NGV)" على إنشاء معيار IEEE 802.11bd ، الذي خلف 802.11p.

المقارنة والاختبار ، بما في ذلك الحقل ، 802.11p و LTE-V2X ، هي موضوع العديد من المنشورات [1] - [5]. في الآونة الأخيرة ، نشرت مقارنة أداء من حيث الإنتاجية المتوقعة ، الكمون والموثوقية لتقنيات NGV 802.11bd و NR-V2X [6] (نفس المؤلفين في هذه الوثيقة). هناك سيناريوهات مثل التحكم التعاوني في نظام تثبيت السرعة أو التطبيقات الحرجة للسلامة والتي لها متطلبات كبيرة على تأخر ناقل الحركة وموثوقية أنظمة الاتصالات. يعد تحقيق موثوقية الاتصال أمرًا صعبًا في السيارات نظرًا للطبيعة المتغيرة بسرعة لبيئة قناة الاتصالات اللاسلكية ، مما يؤدي إلى التقادم السريع لبيانات تقدير القنوات. بالإضافة إلى تحول دوبلر العالي في سيناريوهات V2X ، يصبح عنق الزجاجة تداخلًا بين الناقل (ICI). نظرًا لأن تحول Doppler يختلف اختلافًا كبيرًا في السيناريوهات المختلفة ، على سبيل المثال ، يختلف سيناريو خط البصر داخل المدن (LOS) عن سيناريو LOS على الطريق ، ويتطلب الأمر إجراء فحص منفصل للعمل في هذه السيناريوهات.

في هذا العمل ، نتحقق من مستوى PHY لتقنيات V2X المطورة 802.11bd و NR-V2X لمعرفة نسبة الأخطاء إلى الحزم المرسلة (معدل أخطاء الرزم - PER). غالبًا ما يستخدم PER في قياس موثوقية المستقبل. لاحظ أن الموثوقية مهمة لأنه في معظم الحالات لا يمكن استخدام الترحيل نظرًا لمتطلبات التأخير الصارمة. أظهر هذا العمل أن إزاحة دوبلر المرتفعة يمكن أن تؤدي إلى أخطاء في الحزمة عند نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) البالغة 802.11bd. ويرجع ذلك إلى تصنيف قناة قديمة إلى جانب تلاشي عميق.

لتحسين تقدير القناة ، استخدم syncwords أو midambles
لمنع تأثير التشبع. ثبت أنه يجب استخدام البطاريات الوسيطة بشكل دوري بما يتناسب مع سرعة السيارة. لزيادة تحسين 802.11bd في مناطق SNR المنخفضة ، نقترح استخدام الميزات المحددة في IEEE 802.11ax ، مثل ديباج النطاق الموسّع وتشكيل الموجة الحاملة المزدوجة DCM. أخيرًا ، تم تقييم أداء 802.11bd بعد كل هذه التحسينات ومقارنتها بأداء NR-V2X.

نظرة عامة على التكنولوجيا

في هذا القسم ، يمكنك العثور على مناقشة ومقارنة بين التحسينات المحتملة لمعايير 802.11bd و NR-V2X المستقبلية مع سابقاتها.

IEEE 802.11bd

تم تقديم IEEE 802.11p في عام 2010 كمراجعة لمعيار 802.11. منذ ذلك الحين ، أصبحت عدة أنواع من تطبيقات طبقة PHY لأنظمة WLAN متاحة والتي تحتاج إلى تكييف من أجل V2X. من المتوقع أن يستند معيار 802.11bd التالي إلى تقنيات WLAN الحالية مثل IEEE 802.11ac وسيستخدم تكوينات PHY المتاحة.

في المراجعات الأخيرة 802.11 ، تمت زيادة صبيب سوية PHY بسبب ارتفاع ترتيب التشكيل وأنظمة الترميز (MCS - مخطط تشفير التشكيل) ، وتكوينات عرض النطاق الترددي الأوسع (المزيد من عرض النطاق الترددي) باستخدام تجميع الموجة الحاملة وطريقة الإرسال متعددة المدخلات (MIMO) . تم تقديم طريقة التحقق من التكافؤ المنخفض الكثافة ، وهي أكثر كفاءة في الحمولات العالية ، مما يزيد من السرعة والموثوقية. تم تحسين الوثوقية لاحقًا من خلال تشفير فدرة الوقت (STBC) أو DCM. STBC عبارة عن تكوين لهوائي متنوع يتيح فرعين للتنوع على جانب جهاز الإرسال ، حيث يكون DCM هو تنوع التردد ، استخدم فرعين للتنوع. تسمح لك العديد من البادئات الدورية للبرامج الدورية (CP) بتنفيذ سيناريو اختيار معين لمنع التداخل بين الرموز (ISI) ، مما يجعل معايير 802.11 أكثر ملاءمة للبيئة الخارجية. يتيح استخدام الميدامبل تقديرات قناة أقل تكرارًا باستخدام ميدامبل ، ويسمح لك بالتعامل بشكل أفضل مع نوبات دوبلر المرتفعة.

يتوفر أيضًا تكوين مدى ممتد ، مما يسرع التزامن وتقدير القناة ، ويكرر مجالات محددة من إشارات التمهيد لزيادة النطاق والموثوقية.

وفقًا لتقرير ترخيص المشروع 802.11bd ، يتم أخذ معلمات PHY التالية في الاعتبار:
مخطط تعديل الموجة الحاملة: OFDM
تباعد الموجة الحاملة الفرعية: 156.25 كيلو هرتز ، و 178.125 كيلو هرتز.
فترات CP: 1.6ms ، 3.2ms
ترميز القناة: LDPC
أدنى معدل: MCS9 (⅚ 256-QAM)
السرعة المستهدفة = 250 كم / ساعة
طريقة استرداد دوبلر: البطاريات عالية الكثافة



يظهر اشتقاق القيم العددية من الجدول في عمل سابق قام به نفس المؤلفين.

NR-V2X

تم الانتهاء من أول إصدار لمعيار LTE-V2X الخلوي V2X بحلول عام 2016 في الإصدار 14GPP. ومن المتوقع إجراء تغييرات كبيرة مع معيار 5G NR القادم ، والذي يحدد سيناريوهات ومتطلبات V2X الجديدة. تم التخطيط لإكمال النسخة النهائية للمواصفات بحلول نهاية عام 2019 في الإصدار 16. بناءً على الإعدادات الممكنة للطبقة المادية ، نفترض أن NR-V2X ستركز على الوصلة الصاعدة NR (UL). نظرًا لأن مواصفات NR-UL متوفرة بالفعل ، يمكنك تصميم إطار لمحاكاة NR-V2X.

يتمثل التحسن الرئيسي في الطبقة المادية لـ NR UL مقارنةً بـ LTE في إمكانية استخدام كلا DFT-انتشار- OFDM و OFDM لنقل البيانات. يعمل OFDM على تحسين كفاءة الإنتاجية لعمليات النطاق العريض مع تعقيد أقل في التنفيذ ، وبالتالي فهو أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب إنتاجية عالية. في حالة الأجهزة منخفضة الميزانية التي تتطلب كفاءة عالية في استخدام الطاقة ، يعد DFT-s-OFDM هو الخيار الأفضل نظرًا لانخفاض معدل استهلاك الطاقة له (PARP). هناك تحسن آخر تم إدخاله في NR وهو الأعداد OFDM القابلة للتطوير ، والتي تتيح لك الاختيار بين مسافات مختلفة بين الموجات الحاملة الفرعية من 15 كيلو هرتز إلى 480 كيلو هرتز. جنبا إلى جنب مع هذه الأعداد ، مدة الفتحة هي في حدود 1ms - 0.031ms. بخلاف LTE ، يكون الحد الأدنى لفاصل وقت الإرسال (TTI) في NR مساويًا لمدة الفاصل الواحد (مدة الفاصل الواحد). بالإضافة إلى الاتصالات ذات زمن الاستجابة المنخفض ، يتم توفير خيار الفتحة المصغرة لنقل البيانات باستخدام رموز OFDM 2 أو 4 أو 7 فقط دون أي حدود للشق. توفر الأعداد القابلة للتوسعة إلى جانب فترات زمنية متغيرة في NR متطلبات التطبيقات والقدرة على التكيف مع بيئة معينة.
يوفر NR أيضًا العديد من خيارات التشوير المرجعي لإزالة التشكيل (DMRS) لاستعادة أفضل للقناة للقنوات الانتقائية للتردد والوقت. بما أن تشفير القناة له تأثير كبير على موثوقية وإنتاجية الاتصالات اللاسلكية ، فقد تم تطبيق تقنيات تشفير أكثر فاعلية وموثوقية (تم اعتمادها في الأصل) ، على سبيل المثال ، تم استبدال أكواد الترميز LTE برموز LDPC لقنوات البيانات والرموز التلافيفية LTE يحل محله فحص التكرار الدوري (CRC) تستكمله الرموز القطبية لمراقبة القناة. علاوة على ذلك ، تتمتع NR بالقدرة على استخدام طيف الموجات المليمترية بترددات تفوق GHz 24 أيضًا بترددات أقل من GHz 6. يبلغ الحد الأقصى لعرض القناة المتاح للمستخدم في NR 100 MHz للترددات التي تقل عن 6 GHz و 400 MHz لنقل البيانات في طيف الملليمتر ، وهو أعلى بكثير من عرض القناة البالغ 20 MHz المتاح لـ LTE. يسمح عرض القناة الأكبر إما بمعدلات بيانات أعلى أو أعلى كثافة إرسال في NR. جميع الميزات المذكورة أعلاه تجعل NR أكثر موثوقية ، وعرض نطاق القناة أكثر كفاءة ومرونة.

سيناريوهات V2V ونماذج القناة

مجموعة من نماذج قنوات V2V المقدمة من فريق اختبار الأداء وتقييم الاتصالات DSRC 802.11 المخصص. تم اشتقاق نماذج القنوات من ثلاث حملات للقياس أجرتها عدة مؤسسات لخمسة سيناريوهات V2V شائعة ، كما هو مبين في الشكل 1. تم استخدام نماذج القنوات هذه بواسطة فريق البحث 802.11bd لتقييم الأداء وهي المرجع الأساسي ) لمزيد من التحسينات. يظهر الجدول 2 مظاهر تأخر RMS المقاسة ودوبلر لنماذج القنوات هذه

لوس في القرية

هذا النموذج ينفذ التواصل بين سيارتين في الفضاء المفتوح. خارج المدينة ، تحدث اتصالات LOS بشكل عام في غياب السيارات الأخرى والأسوار الكبيرة والمباني. وبالتالي ، يوضح ملف تعريف التأخير الذي تم الحصول عليه التأثير القوي لمكونات LOS في عدة مكونات متعددة المسيرات ضعيفة وتحول دوبلر أقصى قدره 490 هرتز.

يقترب المركبات في المدينة

نظرًا للمباني والكثافة العالية للآلات ، يتم ملاحظة الانعكاسات القوية والتلاشي متعدد المسارات. يمكن أن نرى من خلال القياسات أن المكونات المنعكسة عالية الطاقة لها تأثير قوي على الإشارة ، على عكس سيناريو LOS خارج المدينة.

NLOS City Crossroads

ضع في اعتبارك التواصل بين سيارتين متجاورتين عند تقاطع مدينة مع رؤية محدودة في مجرى متحرك. سيكون هناك مباني وأسوار في زوايا التقاطع ، مما سيؤدي إلى انعكاسات والعديد من المكونات متعددة المسارات. LOS , .

LOS

, . , , , , LOS , . - .

NLOS

LOS , . , , - , . , NLOS , - .

, 1, . , , . , PER V2V . PER . , . , . , . , NR (hybrid automatic repeat request — HARQ) . .

, PHY MATLAB. (multipath) (additive white Gaussian noise — AWGN), (Rician distribution). NR-V2X DMRS c 3 = 1. , 24 DMRS ( 3 OFDM (subcarrier) ). - DMRS, (channel estimation). , 3.



. MCS (MCS0) ( QPSK c 0.12 NR-V2X ½ BPSK 802.11bd), . ½ 16QAM MCS13 NR-V2X MCS3 802.11bd. MCS, - . - PER<10^-5, . PER=10^-3. PER .

PER MCS

2() PER MCS (MCS0) V2X . NR V2X 802.11bd , 1.

, NR-V2X V2V PER (delay profiles) . 802.11bd PER . NR-V2X 9 802.11bd, PER LOS 10 . PER 802.11bd (gets saturated), (channel estimation) . (over the course of packet). , (coherence time) 1. , (coherence time) , (channel estimation) . . (deep fade), (channel estimation) . , , . , midambles, . , .

802.11bd, DMRS- NR-V2X . , NR-V2X DMRS-, , . NR-V2X — 802.11bd — 0.12 < 0.5. MCS0, NR-V2X 802.11bd.

PER ½ 16QAM

, . 2(b) PER ½ 16QAM V2X . NR-V2X 802.11bd MCS0, NR-V2X 3 802.11bd LOS, LOS NLOS. LOS 1, NLOS, PER 802.11bd (channel estimation), . 802.11bd c ½ 16QAM MCS0 LOS, NLOS NLOS. 4 , 4 ½ 16QAM MCS0 (½ BPSK). (preamble based channel estimations) 802.11bd, (coherence time). << 1, . (no saturation will occur). NLOS 1, 50% ( 9/(16pi*f_d)) = 202ms, = 236ms.

NR-V2X (channel estimation) DFT-s-OFDM. DFT-s-OFDM PER OFDM frequency selective fading .

, 802.11bd . , , midambl, ( midamble) , , 4. midambles . midambles , midambles ( ). , NLOS, . 250 , 500 , 1000 . 802.11bd — midambles, — midambles.

midambles = 10, 5 3 OFDM 250, 500 1000 . midambles 90% .

3() PER MCS0 . , NR-V2X - DMRS, . ICI (Inter-carrier interference), SNR ICI, . , 802.11bd - . midambles 802.11bd , midambles . midambles PER 802.11bd, 10 NR-V2X.

3(b) ½ 16QAM. , 802.11bd midambles. NR-V2X 1 . , ICI SNR. PER SNR.

DCM

, midambles 802.11bd. 10 SNR PER 10^-3 NR-V2X SNR 0. 802.11bd SNR 2 802.11p, DCM 802.11ax. (range extension mode), (signaling field) (preambula fields) , 3. DCM subcarriers - . IEEE 802.11ax MCS (cell edge performance). , 802.11bd .



802.11bd DCM 5. 802.11bd ~ 5 . NR-V2X c MCS0 2 802.11bd MCS0. DCM 802.11bd 2 NR-V2X MCS0. DCM 802.11bd 5, NR-V2X 5 SNR PER c . DCM 2 , , STBC (receive diversity). , , . .

V2X V2X . , NR-V2X 802.11bd, 802.11bd . midambles 802.11bd , midambles . , DCM 802.11bd. midambles, DCM 802.11bd, NR-V2X - DMRS, DFT-s-OFDM. , PHY .

الجزء 3. أجهزة V2X المتاحة للاختبار في السوق

ملخص

أولاً ، لاحظت أنه من المستحيل عملياً طلب جهاز في روسيا مقابل أي أموال. إذا كنت تخطط لشراء جهاز متوافق مع V2X 802.11p أو LTE-V2X (ابتداءً من 2000 يورو) ، فالمطورين والموزعين لا يقومون أبدًا بشراء ترخيص لاستيراد منتجاتهم في روسيا ، لذلك لا أحد يعرف ما يمكن أن يحدث في الجمارك ، كم من المال سيريدون أن يأخذوه منك في الجمارك ، وكم من التوضيح والتنفيذ والبيروقراطية الأخرى يمكن أن تدوم. وبالتالي ، فهي غالية الثمن ، ويمكن أن تمتد من 3 أشهر دون ضمان السماح لها بالعبور عبر الحدود ، وكل المخاطر تقع عليك. هناك خيار لشراء مثل هذا الجهاز من شركة مستوردة روسية ، لكن كقاعدة عامة ، لا تطلب هذه الشركات نسخًا واحدة لأنها غير مربحة ، فإذا لم تكن تشتري بكميات كبيرة ، فهذا ليس هو خيارك أيضًا. يبقى إما أن تطلب أجهزة اختبار في عنوان في الاتحاد الأوروبي وتحمله في حقائب اليد إلى وطنهم ، أو تذهب مباشرة إلى المستودع وحمل الأمتعة مرة أخرى.

لقد أجريت القليل من البحث على أجهزة V2X المتوفرة في السوق. فشل في الاختبار بسبب نقص التمويل لاقتناءها. ويكلفون قليلا. أدناه هو أكثر من ذلك بكثير.

ورقة المنتج

OBU

معالجات الاتصالات V2x

مكونات أشباه الموصلات هي أسهل وأرخص لشراء من المنتجات النهائية. ولكن في هذه الحالة ، سوف تضطر إلى تجميع OBU بيديك ، وهذا أمر صعب.

استنتاج

لقد بدأنا بنظرة موجزة عن التقنيات الحالية ، مع ملخص للمواصفات. من بعده ، استنتجنا أن 802.11p و LTE-V2X ليستا موضع اهتمام بحثي ، لأن الأجيال القادمة في المراحل المتأخرة من تطوير المواصفات وأن 5G NR-V2X غير متوافق مع LTE-V2X. كان الجزء التالي عبارة عن ترجمة لمقارنة النماذج بناءً على المواصفات المتوفرة لمعايير 802.11bd و 5G NR-V2X. يوفر الجزء الأخير نظرة عامة مختصرة على المنتجات الحالية استنادًا إلى 802.11p. في وقت النشر ، لم تكن هناك منتجات تجارية تم إنشاؤها على أساس 802.11bd أو 5G NR-V2X ، على التوالي ، لم يتم تضمينها في المراجعة.

وبالتالي ، فمن الواضح أن سوق أجهزة V2X لا يزال صغيرًا وصغيرًا جدًا. يرجع الاختراق المتواضع لتقنيات V2X في رأيي إلى أن المنتجات التجارية الميسورة التكلفة لا تفي بالمتطلبات العالية للتطبيقات ذات الكمون المنخفض. في حالة وجود حلول يمكن أن تزيد من استقلالية المركبات بشكل كبير ، فإننا ننتظر النمو الهائل للسوق واختراق تقنية V2X.