अवलोकन और V2X टेक्नोलॉजीज की तुलना

सारांश

V2X वाहनों के बीच सभी प्रकार के संचार का सामान्य नाम है। उपलब्ध विनिर्देशों पर विचार करें और तुलना करें, गणितीय मॉडल, देखें कि इस क्षेत्र में क्या व्यावसायिक समाधान मौजूद हैं और उन्हें रूस में कैसे खरीदना है। चलो समाप्त और उभरते V2X मानकों (IEEE 802.11p, IEEE 802.11bd, 3GPP LTE-V2X, 3GPP 5G NR-V2X और यहां तक ​​कि 3GPP 6G NR-V2X का एक सा) की एक छोटी समीक्षा के साथ शुरू करते हैं। दूसरा भाग गणितीय मॉडल IEEE 802.11bd और 3GPP 5G NR-V2X की विश्वसनीयता की तुलना का अनुवाद है। तीसरा भाग V2X, प्रोसेसर और OBU के लिए वाणिज्यिक उत्पादों का अवलोकन है।

परिचय

शब्दकोष

V2X - सब कुछ संचार के लिए वाहन
C-V2X - सेलुलर V2X
डीएसआरसी - समर्पित लघु-श्रेणी संचार। यह WIFI- आधारित V2X है
लॉस - दृष्टि की रेखा - दृष्टि की रेखा
एनएलओएस - दृष्टि की गैर-रेखा - दृष्टि की रेखा से बाहर
ITS - इंटेलिजेंट ट्रांसपोर्ट सिस्टम
Midamble - डेटा से हेडर संदेश को अलग करने के लिए कंप्यूटर नेटवर्क में उपयोग किया जाता है, एक चरित्र या शब्द हो सकता है

मामलों का उपयोग करें

हम सक्रिय सुरक्षा और स्वायत्त ड्राइविंग परिदृश्यों के लिए V2X प्रौद्योगिकियों का मूल्यांकन करेंगे, जो कि किसी भी पर्यावरणीय परिस्थितियों में मुख्य गुणवत्ता मानदंड पर कम प्रतिक्रिया समय देता है।

मुख्य परिदृश्य:

• एक देश की सड़क पर LOS
• मोटर मार्ग पर LOS
• शहर में एल.ओ.एस.
• शहर में चौराहे पर भारी यातायात की स्थिति में
• मोटर मार्ग पर एन.एल.ओ.एस.
• शहर में एन.एल.ओ.एस.
• संपर्क रहित टोल भुगतान
• चौराहा नियमन

प्रेरणा

मैं आईटी में 10 साल के अनुभव वाला इंजीनियर हूं। इनमें से, 3 (2019 तक), मैं एक मोटर वाहन स्टार्टअप में परीक्षण कर रहा था। मेरा कार्य ड्राफ्ट V2X से संबंधित नहीं था। ऑटोमोटिव टेस्टिंग एक्सपो 2019 के बाद विषय में रुचि आई, जिसमें मैंने V2X उपकरणों और अनुप्रयोगों के लिए बाजार की खोज की। ब्लूमबर्ग के अनुमान के अनुसार, 2022 तक इस बाजार का मूल्य 1.2 बिलियन अमरीकी डॉलर होगा।

भाग 1. वी 2 एक्स विनिर्देशों के लाइरिक अवलोकन

DSRC

मौजूदा डीएसआरसी (डेडिकेटेड शॉर्ट-रेंज कम्युनिकेशंस) उत्पाद IEEE 802.11p मानक का उपयोग कर तैयार किए गए हैं।

यह 2010 में जारी किया गया पहला V2X मानक है और यह IEEE 802.11a WLAN पर आधारित है। 802.11 ए की तुलना में 802.11 पी संस्करण, तेजी से आगे बढ़ने (250 किमी / घंटा तक) वाहनों के संचार के लिए क्लासिक डब्ल्यूएलएएन के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए ओएसआई पीएचवाई और मैक स्तरों पर बदलाव पेश करता है। IEEE 802.11ac WLAN और 802.11p के साथ पिछड़े संगत पर आधारित IEEE 802.11bd WLAN का अगला संस्करण एक प्रारंभिक चरण में है। यह सिग्नल स्रोतों के एक उच्च घनत्व वाले वातावरण में काम में सुधार करने की योजना बना रहा है, थ्रूपुट को 1 जीबी / से अधिक करने के लिए बढ़ाता है, कार्रवाई की त्रिज्या बढ़ाने के लिए 3 डीबी की शक्ति के साथ कमजोर संकेतों के साथ काम करने की क्षमता, स्थिति निर्धारण के लिए समर्थन, सापेक्ष अधिकतम गति 500 ​​किमी / घंटा तक बढ़ा सकता है।

सी-V2X

LTE-V2X C-V2X के लिए विनिर्देशों का वर्तमान कार्यान्वयन है। 5G NR-V2X एक प्रारंभिक चरण में है।

सेलुलर प्रौद्योगिकी रिलीज के विकास को 3 जीपीपी, तीसरी पीढ़ी की भागीदारी परियोजना द्वारा समन्वित किया जाता है, जब भी संभव हो, एक दूसरे के साथ सेलुलर मानकों के संस्करणों की प्रत्यक्ष और पिछड़ी संगतता। यूरोपीय मानकों मानकीकरण निर्देश एम / 453 और वैकल्पिक रूप से ITS निर्देश 2010/40 / यूरोपीय संघ के अनुसार सेलुलर मानकों की पिछड़े संगतता की भी कानूनी रूप से समीक्षा की जाती है। 5G NR-V2X और LTE-V2X पिछड़े संगत नहीं हैं। नई रिलीज़ को विकसित करते समय, यह माना जाता था कि LTE-V2X में पिछड़े संगतता का समर्थन करने के लिए पर्याप्त प्रवेश स्तर नहीं है। 3 जीपीपी रिलीज 8, जिसे एलटीई के रूप में जाना जाता है, 3 दिसंबर, 2009 को जारी किया गया था और इसे विकसित होने में लगभग 3 साल लगे। 3GPP रिलीज़ 10 LTE-Advanced 2011 में रिलीज़ किया गया था, 3GPP रिलीज़ 14 LTE-V2X - 2014 में। जनरेशन 5G 3GPP रिलीज़ 15 के साथ शुरू होता है। 3GPP के रिलीज़ शेड्यूल में 3 + चरणों में विभाजित होने वाली परियोजनाएँ हैं जो रिलीज़ के साथ लगभग पूरी तरह से मेल खाती हैं। चरणों को 3 + चरणों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक मामले में, 1, 2, 2+ के मध्यवर्ती सूचकांक के साथ एक चरण / रिलीज एक विनिर्देश है। इंडेक्स 3 का अर्थ है भौतिक स्तर पर मानकों का कार्यान्वयन। रिक्तियों को आंशिक रूप से समानांतर में विकसित किया जाता है - अगले का विकास पिछले एक की रिलीज से पहले शुरू होता है। कुछ मामलों में, चरण 4 को जोड़ा जा सकता है, जो परीक्षण विनिर्देशों से संबंधित है। इस प्रकार, 3 जीपीपी रोडमैप के अनुसार, 5 जी परियोजना अभी भी बहुत प्रारंभिक चरण में है। इसे केवल मार्च 2020 तक 16 के विकास को पूरा करने की योजना है। 3 जी और 4 जी रिलीज के अनुभव से, यह माना जा सकता है कि रोलआउट के लिए तैयार 5 जी-एनआर रिलीज की उम्मीद करना यथार्थवादी है जिसमें 3 जीपीपी 17 रिलीज होगी, जो 2021 के अंत में होगी।
आरएंडडी और विनिर्देशों के विकास के चरण में, तथाकथित 6 जी मानक समानांतर में है, जिसे वे 2030 में रोल आउट करने की योजना बना रहे हैं। यदि 6G भी LTE-V2X के साथ 5G NR-V2X की तरह 5G NR-V2X के साथ पिछड़ा नहीं है, तो नई C-V2X तकनीकों को शुरू करने में रुचि रखने वाले संगठन शायद 6G रिलीज के लिए इंतजार करने और तुरंत काम करने के लिए 5G NR-V2X की अनदेखी करेंगे। उसके साथ।

मतभेद

वाणिज्यिक उपयोग के दृष्टिकोण से DSRC और C-V2X के बीच मुख्य अंतर यह है कि उत्पादन में DSRC स्थिर, परीक्षण, विकसित और अनुमानित रूप से विकसित हो रहा है, लेकिन C-V2X नहीं है। ओईएम और हार्डवेयर डेवलपर्स डीएसआरसी तकनीक के साथ दीर्घावधि के लिए योजना बना सकते हैं। इसी समय, डीएसआरसी तकनीकी विनिर्देशों में सी-वी 2 एक्स को पार नहीं करता है, और कुछ घटकों में अवर है। LTE-V2X के साथ समस्या यह है कि बड़े पैमाने पर कार्यान्वयन के लिए आवश्यक सभी परीक्षण पारित नहीं किए गए हैं, जैसे कि सीमा-पार परीक्षण और क्रॉस-ऑपरेटर परीक्षण। इसके अलावा, 3GPP में 16 से रिलीज होने के बाद, LTE-V2X के लिए समर्थन की गारंटी नहीं है। इस प्रकार, LTE-V2X और IEEE 802.11p की तुलना पहली बार समर्थन के विकास के समापन के संबंध में प्रासंगिक नहीं है।

तुलनात्मक विशेषताएं:



6G विनिर्देशों बहुत आशावादी हैं और प्रचार के लिए विज्ञापन होने की अधिक संभावना है।

भाग 2. 2019 में तकनीकी विश्वविद्यालय ड्रेसडेन से NR-V2X और IEEE 802.11bd के तुलनात्मक विश्वसनीयता परीक्षणों के परिणाम [अंग्रेजी से अनुवाद]

अनुवादक का नोट

अनुवाद सख्ती से शब्दशः नहीं है। जहां संभव हो वहां स्व-पुनरावृत्ति को हटा दिया गया और जहां उपयुक्त था व्याकरण सरल किया गया। रचनात्मक प्रतिक्रिया के लिए धन्यवाद।

लेखक

वकार अनवर, एंड्रियास ट्रासल, नॉर्मन फ्रैंकी और गेरहार्ड फेटवीस, वोडाफोन चेयर मोबाइल कम्युनिकेशंस सिस्टम्स, तकनीकी विश्वविद्यालय ड्रेसडेन, जर्मनी

अमूर्त

अल्ट्रा-विश्वसनीय संचार आपको स्वायत्त ड्राइविंग और सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों को कवर करने वाले जटिल परिदृश्यों को लागू करने की अनुमति देता है। आधुनिक मोटर वाहन संचार तकनीक जैसे IEEE 802.11p और LTE-V2V इन परिदृश्यों के लिए विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं। इन प्रौद्योगिकियों की अगली पीढ़ी विकसित की जा रही है, जो इन आवश्यकताओं के करीब पहुंचने में सक्षम है। यह पेपर IEEE 802.bd और NR-V2X प्रौद्योगिकियों की अनुमानित विश्वसनीयता का विश्लेषण करता है। यद्यपि भौतिक परत के लिए मानक अभी तक उपलब्ध नहीं है, हमने अपने अध्ययन के लिए उपलब्ध मापदंडों का उपयोग किया। हमने विभिन्न V2V परिदृश्यों में इन तकनीकों की भौतिक परत के प्रदर्शन का विश्लेषण करने के लिए मोंटे कार्लो आधारित सिमुलेशन का उपयोग किया। अति-विश्वसनीय संचार के लिए मुख्य चुनौतियों में से एक V2V परिदृश्यों में उच्च डॉपलर बदलाव है। NR-V2X को बेहतर डॉपलर शिफ्ट प्रोसेसिंग के कारण विश्वसनीयता में IEEE 802.11bd को बेहतर बनाने के लिए दिखाया गया है। IEEE 802.11bd में, एक उच्च डॉपलर ऑफसेट एक उच्च SNR के साथ भी पैकेट त्रुटियों का कारण बनता है - शोर अनुपात को संकेत। इसलिए, उच्च डॉपलर प्रभाव के संपर्क में आने पर IEEE 802.11bd के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के विभिन्न उपायों पर चर्चा की जाती है।

मुख्य शब्द IEEE 802.11p, IEEE 802.11bd, LTE-V2X, NR-V2X, अल्ट्रा-विश्वसनीय संचार हैं।

परिचय

परिचय निम्नलिखित के बारे में है: रडार, लिडार, सभी प्रकार के कैमरों की उपस्थिति में, हमें सीमित दृश्यता (बाधाओं, मौसम की स्थिति, इलाके) की स्थितियों के लिए V2X उपकरणों की आवश्यकता होती है, अधिक दूरी और स्वायत्त ड्राइविंग परिदृश्यों पर काम करते हैं।

पहला IEEE 802.11p V2X मानक 2010 में पेश किया गया था और यह IEEE 802.11a वायरलेस LAN मानक पर आधारित था। 802.11p के संशोधन ने कारों के लिए WLAN के प्रदर्शन में सुधार लाने के उद्देश्य से PHY और MAC स्तरों की शुरुआत की। IEEE 802.11p का एक विकल्प LTE- आधारित सेलुलर V2X मानक LTE-V2X है, जिसे 2016 में 3GPP द्वारा पेश किया गया था। दोनों प्रौद्योगिकियां बुनियादी उपयोगकर्ता परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हैं, जैसे कि सड़क के कामों की अधिसूचना, आपातकालीन ब्रेकिंग की चेतावनी, ट्रैफिक लाइट से डेटा, विशेष वाहनों की सूचनाएं। IEEE और 3GPP अगली पीढ़ी के V2X तकनीक पर अधिक जटिल परिदृश्यों के लिए समर्थन के साथ काम कर रहे हैं। 5 जी मोबाइल संचार प्रणालियों की पांचवीं पीढ़ी पर आधारित अगला सेलुलर वी 2 एक्स मानक, जून 2019 में रिलीज 16 के हिस्से के रूप में पूरा होने की उम्मीद है, पत्र पद 5 जी एनआर के साथ, जहां एनआर न्यू रेडियो के लिए खड़ा है। इसलिए नाम NR-V2X।

"IEEE 802.11 अगली पीढ़ी V2X (NGV)" नामक एक कार्यदल IEEE 802.11bd मानक, 802.11p के उत्तराधिकारी के निर्माण पर काम कर रहा है।

क्षेत्र, 802.11 पी और एलटीई-वी 2 एक्स सहित तुलना और परीक्षण, कई प्रकाशनों का विषय है [1] - [5]। हाल ही में, एनजीवी प्रौद्योगिकियों 802.11bd और NR-V2X [6] (इस दस्तावेज़ के समान लेखक) की अपेक्षित थ्रूपुट, विलंबता और विश्वसनीयता के संदर्भ में एक प्रदर्शन तुलना प्रकाशित की गई थी। सहकारी अनुकूली क्रूज नियंत्रण या सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों जैसे परिदृश्यों में गियर शिफ्ट देरी और संचार प्रणालियों की विश्वसनीयता पर उच्च मांग है। बेतार संचार चैनल पर्यावरण की तेजी से बदलती प्रकृति के कारण ऑटोमोबाइल में संचार विश्वसनीयता प्राप्त करना विशेष रूप से कठिन है, जो चैनल आकलन डेटा के तेजी से अप्रचलन की ओर जाता है। V2X परिदृश्यों में उच्च डॉप्लर शिफ्ट के अलावा, टोंटी इंटरकारियर इंटरफेरेंस (ICI) बन जाता है। चूंकि डॉपलर शिफ्ट अलग-अलग परिदृश्यों में काफी भिन्न है, उदाहरण के लिए, इंट्रासिटी लाइन-ऑफ-विज़न (एलओएस) परिदृश्य रूट पर एलओएस परिदृश्य से अलग है, इन परिदृश्यों में काम की एक अलग जांच की आवश्यकता है।

इस काम में, हम संचारित पैकेट (पैकेट त्रुटि दर - प्रति) त्रुटियों के अनुपात के लिए विकसित V2X प्रौद्योगिकियों 802.11bd और NR-V2X के PHY स्तर की जांच करते हैं। प्रति अक्सर रिसीवर की विश्वसनीयता को मापने में उपयोग किया जाता है। ध्यान दें कि विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है क्योंकि ज्यादातर मामलों में रिले का उपयोग सख्त देरी आवश्यकताओं के कारण नहीं किया जा सकता है। इस कार्य ने प्रदर्शित किया कि उच्च डॉपलर ऑफसेट 802.11bd के उच्च सिग्नल से शोर अनुपात (SNR) में पैकेट त्रुटियों को जन्म दे सकता है। यह एक पुरानी चैनल रेटिंग के कारण गहरी लुप्त होती है।

चैनल आकलन को बेहतर बनाने के लिए, सिंकैड या मिडैम्बल्स का उपयोग करें
संतृप्ति प्रभाव को रोकने के लिए। यह दिखाया गया है कि वाहन की गति के अनुपात में मध्य-काल का उपयोग समय-समय पर किया जाना चाहिए। कम SNR क्षेत्रों में 802.11bd को और बेहतर बनाने के लिए, हम IEEE 802.11ax में परिभाषित सुविधाओं का उपयोग करने का सुझाव देते हैं, जैसे कि विस्तारित रेंज प्रस्तावना और दोहरे वाहक मॉड्यूलेशन DCM। अंत में, इन सभी सुधारों के बाद 802.11bd के प्रदर्शन का मूल्यांकन किया गया और NR-V2X के प्रदर्शन के साथ तुलना की गई।

प्रौद्योगिकी अवलोकन

इस खंड में, आप अपने पूर्ववर्तियों के साथ भविष्य के 802.11bd और NR-V2X मानकों के लिए सबसे संभावित सुधार की चर्चा और तुलना पा सकते हैं।

IEEE 802.11bd

IEEE 802.11p को मानक 802.11 के संशोधन के रूप में 2010 में पेश किया गया था। तब से, WLAN सिस्टम के लिए कई प्रकार के PHY लेयर कार्यान्वयन उपलब्ध हो गए हैं जिन्हें V2X के लिए अनुकूलित करने की आवश्यकता है। यह उम्मीद की जा सकती है कि अगला 802.11bd मानक मौजूदा WLAN प्रौद्योगिकियों जैसे IEEE 802.11ac पर आधारित होगा और उपलब्ध PHY कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करेगा।

नवीनतम 802.11 संशोधनों में, उच्च मॉड्यूलेशन ऑर्डर और कोडिंग योजनाओं (MCS - मॉड्यूलेशन कोडिंग स्कीम), वाहक एकत्रीकरण और अधिक इनपुट आउटपुट (MIMO) डेटा ट्रांसफर विधि का उपयोग करके अधिक ब्रॉडबैंड कॉन्फ़िगरेशन (अधिक बैंडविड्थ) के कारण PHY- स्तर बैंडविड्थ को बढ़ाया गया है। । निम्न घनत्व समता जाँच निम्न घनत्व समता जाँच विधि पेश की गई थी, जो उच्च पेलोड, बढ़ती गति और विश्वसनीयता के लिए अधिक कुशल है। बाद में स्पेस टाइम ब्लॉक कोडिंग (STBC) या DCM द्वारा विश्वसनीयता में सुधार किया गया। STBC एक विविधता ऐन्टेना कॉन्फ़िगरेशन है जो ट्रांसमीटर की तरफ दो विविधता शाखाओं की अनुमति देता है, जहां DCM आवृत्ति विविधता है, दो विविधता शाखाओं का उपयोग करें। कई चक्रीय उपसर्ग (सीपी) टाइमस्टोट आपको इंटरसेम्बल इंटरफेरेंस (आईएसआई) को रोकने के लिए एक विशिष्ट विकल्प परिदृश्य को लागू करने की अनुमति देते हैं, इस प्रकार 802.11 मानकों को एक बाहरी वातावरण के लिए अधिक उपयुक्त बनाते हैं। Midambles का उपयोग करना midambles का उपयोग करके कम अक्सर चैनल अनुमानों की अनुमति देता है, और आपको उच्च डॉपलर शिफ्ट के साथ बेहतर सामना करने की अनुमति देता है।

एक विस्तारित रेंज कॉन्फ़िगरेशन भी उपलब्ध है, जो सिंक्रनाइज़ेशन और चैनल आकलन को गति देता है, रेंज और विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए प्रस्तावना संकेतों के विशिष्ट क्षेत्रों को दोहराता है।

802.11bd परियोजना प्राधिकरण रिपोर्ट के अनुसार, निम्नलिखित PHY मापदंडों पर विचार किया जाता है:
कैरियर मॉडुलन योजना: OFDM
सबकारियर रिक्ति: 156.25 kHz, और 178.125 kHz।
सीपी अवधि: 1.6ms, 3.2ms
चैनल कोडिंग: LDPC
न्यूनतम दर: MCS9 (: 256-QAM)
लक्ष्य गति = 250 किमी / घंटा
डॉपलर वसूली विधि: उच्च घनत्व midambles



तालिका से संख्यात्मक मूल्यों की व्युत्पत्ति उसी लेखकों द्वारा पिछले काम में दिखाई गई है।

एनआर-V2X

पहला LTE-V2X सेलुलर V2X मानक जारी किया गया था 2016 में 3GPP द्वारा रिलीज़ 14. 14. आगामी 5G NR मानक के साथ महत्वपूर्ण बदलाव की उम्मीद है, जो नए V2X परिदृश्यों और आवश्यकताओं को परिभाषित करता है। विनिर्देशों के अंतिम संस्करण को रिलीज़ 16 में 2019 के अंत तक पूरा करने की योजना है। भौतिक परत की संभावित सेटिंग्स के आधार पर, हम मानते हैं कि NR-V2X NR अपलिंक (UL) पर ध्यान केंद्रित करेगा। चूंकि NR-UL विनिर्देश पहले से ही उपलब्ध हैं, आप NR-V2X के अनुकरण के लिए एक रूपरेखा तैयार कर सकते हैं।

एलटीई की तुलना में एनआर उल की भौतिक परत में मुख्य सुधार यह है कि डीएफटी-फैल-ओएफडीएम और ओएफडीएम दोनों तरीकों का उपयोग डेटा ट्रांसमिशन के लिए किया जा सकता है। ओएफडीएम कम कार्यान्वयन जटिलता के साथ ब्रॉडबैंड संचालन के लिए थ्रूपुट दक्षता में सुधार करता है, और इस प्रकार उन अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त है जहां उच्च थ्रूपुट की आवश्यकता होती है। कम बजट वाले उपकरणों के मामले में जहां उच्च ऊर्जा दक्षता की आवश्यकता होती है, DFT-s-OFDM अपने कम PARP (पीक-टू-एवरेज पावर रेशियो) के कारण सबसे अच्छा विकल्प है। एनआर में पेश किया गया एक और सुधार स्केलेबल ओएफडीएम संख्या है, जो आपको 15 केएचजेड से 480 केएचजेड तक के विभिन्न सबकेरियर स्पेस के बीच चयन करने की अनुमति देता है। इन संख्या विज्ञान के साथ, स्लॉट अवधि 1ms - 0.031ms की सीमा में है। LTE के विपरीत, NR में न्यूनतम संचरण समय अंतराल (TTI) एक स्लॉट (एक स्लॉट अवधि) की अवधि के बराबर है। कम विलंबता संचार के अलावा, किसी भी स्लॉट सीमाओं के बिना केवल 2, 4 या 7 OFDM प्रतीकों का उपयोग करके डेटा ट्रांसमिशन के लिए एक मिनी-स्लॉट विकल्प प्रदान किया जाता है। एनआर में चर अवधि (सीपी) के साथ स्केलेबल न्यूमरोलॉजी अनुप्रयोगों और विशिष्ट वातावरण के लिए अनुकूलन क्षमता के लिए आवश्यकताओं को प्रदान करती है।
एनआर आवृत्ति और समय चयनात्मक चैनलों के लिए बेहतर चैनल वसूली के लिए विभिन्न डी-मॉड्यूलेशन संदर्भ सिग्नलिंग (डीएमआरएस) विकल्प भी प्रदान करता है। चूंकि चैनल कोडिंग का वायरलेस संचार की विश्वसनीयता और थ्रूपुट पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, इसलिए अधिक प्रभावी और विश्वसनीय कोडिंग तकनीक (मूल रूप से अपनाई गई) लागू की गई है, उदाहरण के लिए, एलटीई टर्बो कोड को डेटा चैनलों और एलटीई के लिए प्रासंगिक कोड से बदल दिया गया है चैनल की निगरानी के लिए ध्रुवीय कोड द्वारा पूरक चक्रीय अतिरेक जांच (सीआरसी) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। इसके अलावा, NR में 24 GHz से ऊपर की आवृत्तियों के साथ मिलीमीटर वेव स्पेक्ट्रम का उपयोग करने की क्षमता है, साथ ही 6 GHz से कम आवृत्तियों के साथ। NR में उपयोगकर्ता के लिए उपलब्ध अधिकतम चैनल चौड़ाई मिलीमीटर स्पेक्ट्रम में डेटा ट्रांसमिशन के लिए 6 गीगाहर्ट्ज से नीचे की आवृत्तियों के लिए 100 मेगाहर्ट्ज और 400 मेगाहर्ट्ज के लिए 100 मेगाहर्ट्ज है, जो एलटीई के लिए उपलब्ध 20 मेगाहर्ट्ज की चैनल चौड़ाई से बहुत अधिक है। एक बड़े चैनल की चौड़ाई या तो उच्च शिखर डेटा दर या एनआर में उच्च संचार घनत्व की अनुमति देती है। उपरोक्त सभी विशेषताएं NR को अधिक विश्वसनीय, चैनल बैंडविड्थ को अधिक कुशल और लचीला बनाती हैं।

V2V परिदृश्य और चैनल मॉडल

V2.11 चैनल मॉडल का एक सेट 802.11 समर्पित शॉर्ट रेंज संचार डीएसआरसी परीक्षण और प्रदर्शन मूल्यांकन टीम द्वारा प्रस्तुत किया गया है। चैनल मॉडल पांच आम V2V परिदृश्यों के लिए कई संगठनों द्वारा आयोजित तीन माप अभियानों से प्राप्त किए गए थे, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। ये चैनल मॉडल 802.11bd अनुसंधान टीम द्वारा प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किए गए थे और आधार संदर्भ हैं ) आगे के सुधार के लिए। इन चैनल मॉडल के मापा आरएमएस देरी प्रोफ़ाइल और डॉपलर को आम तौर पर तालिका 2 में दिखाया गया था

गाँव में लॉस

यह मॉडल एक खुले स्थान में दो वाहनों के बीच संचार को लागू करता है। शहर के बाहर, एलओएस संचार आमतौर पर अन्य कारों, बड़े बाड़ और इमारतों की अनुपस्थिति में होते हैं। इस प्रकार, प्राप्त देरी प्रोफ़ाइल कई कमजोर मल्टीपाथ घटकों में एलओएस घटकों के मजबूत प्रभाव और 490 हर्ट्ज की अधिकतम डॉपलर शिफ्ट को दर्शाता है।

शहर में वाहनों के पास पहुंचने वाले एल.ओ.एस.

इमारतों और मशीनों के उच्च घनत्व के कारण, मजबूत प्रतिबिंब और बहु-पथ लुप्त होती देखी जाती है। यह माप से देखा जा सकता है कि उपनगरीय लॉस परिदृश्य के विपरीत, उच्च शक्ति वाले प्रतिबिंबित घटकों का संकेत पर एक मजबूत प्रभाव होता है।

एनएलओएस सिटी चौराहा

एक चलती धारा में सीमित दृश्यता के साथ शहर के चौराहे पर दो आने वाली कारों के बीच संचार पर विचार करें। चौराहे के कोनों पर भवन और बाड़ होंगे, जिससे प्रतिबिंब और कई बहु-पथ घटक होंगे। एक प्रमुख एलओएस घटक की अनुपस्थिति और प्रतिबिंबित घटकों की शक्ति में छोटे अंतर के कारण, एक मजबूत मल्टी-पास क्षीणन की उम्मीद कर सकता है।

LOS मोटरवे

यह परिदृश्य मल्टी-लेन ट्रंक पर एक दूसरे का अनुसरण करते हुए दो मशीनों के बीच संचार का अनुकरण करता है। उच्च यातायात घनत्व, संकेत, पहाड़ियों, ओवरपास के बावजूद, एलओएस संचार अभी भी संभव है, क्योंकि संचार मशीनों के बीच कोई भौतिक बाधाएं नहीं हैं। अन्य परिदृश्यों की तुलना में, आगामी मशीनों के बीच उच्च सापेक्ष गति के कारण एक उच्च डॉपलर पारी की उम्मीद की जा सकती है।

एनएलओएस मोटरवे

यह परिदृश्य LOS परिदृश्य के समान है, सिवाय इसके कि ट्रक संचार मशीनों के बीच दृश्यता को अवरुद्ध करता है। यौगिक की गुणवत्ता में मजबूत गिरावट और परिवर्तन हो सकते हैं, क्योंकि उच्च प्रवाह दर के कारण, लंबे समय तक दृढ़ता से परावर्तक वस्तुएं नहीं होती हैं। उपरोक्त सभी के बीच यह सबसे कठिन परिदृश्य है, क्योंकि हम उच्च डॉपलर शिफ्ट के कारण एनएलओएस संचार, बहु-पास क्षीणन और तेजी से क्षीणन के साथ काम कर रहे हैं।

प्रदर्शन रेटिंग

तालिका 1 में दिखाए गए सैद्धांतिक गणना का उपयोग उपलब्ध डेटा दरों और देरी के भीतर प्रौद्योगिकियों की तुलना करने के लिए किया जा सकता है। इन मूल्यों को केवल तभी प्राप्त किया जा सकता है जब सभी पैकेट वितरित किए जाएं, जो भौतिक दुनिया में असंभव है। इस प्रकार, इस खंड में, दोनों तकनीकों के प्रदर्शन का मूल्यांकन पूर्व वर्णित V2V चैनल मॉडल के लिए PER के संदर्भ में किया गया है। प्रति को ट्रांसमिशन पैकेट की कुल संख्या में संचरण त्रुटियों के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। यह प्राप्तकर्ता के प्रदर्शन और विश्वसनीयता का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक सामान्य मीट्रिक है। हम जानना चाहते हैं कि कौन सी तकनीक विभिन्न परिस्थितियों में अधिक भरोसेमंद रूप से काम करती है। विश्वसनीयता भी महत्वपूर्ण है क्योंकि अधिकांश निम्न विलंबता अनुप्रयोगों में डेटा स्थानांतरण का समर्थन नहीं किया जाता है। इसके बावजूद,एनआर विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए हाइब्रिड स्वचालित दोहराने अनुरोध (HARQ) भेजने की क्षमता का वर्णन करता है। कम विलंबता की आवश्यकता के कारण हम इस पत्र में इस संभावना पर विचार नहीं करते हैं।

इन प्रौद्योगिकियों के प्रदर्शन की तुलना करने के लिए, MATLAB में इन प्रौद्योगिकियों के स्तर की PHY कार्यक्षमता का एक पूर्ण कार्यान्वयन किया गया था। योजक सफेद गाऊसी शोर (AWGN) के अलावा तेजी से क्षीणन और बहुपथ प्रभावों को अनुकरण करने के लिए, उपरोक्त मॉडल का निर्माण रशियन वितरण का उपयोग करके किया गया था। NR-V2X DMRS में, टाइप करें 3 अतिरिक्त संदर्भ प्रतीकों वाली मैपिंग का उपयोग अधिकतम लंबाई = 1 के साथ किया जाता है। इस योजना का उपयोग करते हुए, 24 DMRS प्रतीकों का उपयोग समय अंतराल के भीतर (प्रत्येक 3-m OFDM प्रतीक में जबकि आवृत्ति में वैकल्पिक उपप्रकार में किया जाता है)। DMRS के उच्च घनत्व के कारण, एक बेहतर चैनल अनुमान संभव है। सिमुलेशन में उपयोग किए जाने वाले अन्य प्रासंगिक पैरामीटर तालिका 3 में दिखाए गए हैं।



तुलना के लिए, मॉड्यूलेशन और कोडिंग दर के दो संयोजनों का उपयोग किया गया था। हम दोनों मानकों में सबसे कम उपलब्ध MCS विकल्प (MCS0) की तुलना करते हैं (उदाहरण के लिए, NRPS-V2X में 0.12 कोडिंग दर और 802.11bd में PS BPSK के साथ QPSK), जो तकनीक की सीमा भी निर्धारित करता है। निष्पक्ष तुलना के लिए, हम उनकी तुलना fair 16QAM से भी करते हैं जो NR-V2X में MCS13 और 802.11bd में MCS3 पर लागू होती है। हम अपने विश्लेषण को केवल उन दो MCS तक सीमित करते हैं जो अति-विश्वसनीय कनेक्टिविटी प्राप्त करने के लिए सबसे अधिक प्रासंगिक हैं। अल्ट्रा-विश्वसनीयता आवश्यकताओं के अनुपालन को सत्यापित करने के लिए, प्रति <10 ^ -5 को मापना आवश्यक है, जो कि सीमित समय के लिए सिमुलेशन में करना मुश्किल है। इसलिए, हमारे अनुमान प्रति = 10 ^ -3 तक सीमित हैं। हालाँकि, निचले पेर के लिए, प्रदर्शन का अनुमान प्राप्त ग्राफ को बढ़ाकर किया जा सकता है।

सबसे कम एमसीएस के साथ प्रति तुलना

चित्रा 2 (ए) में, आप दोनों प्रौद्योगिकियों और ऊपर वर्णित V2X चैनल मॉडल के लिए निम्नतम MCS (MCS0) के लिए प्रति ग्राफ़ देख सकते हैं। चूंकि NR V2X और 802.11bd कोडिंग दर मॉडुलन के विभिन्न संयोजनों को परिभाषित करते हैं, अधिकतम डेटा दर तालिका 1 में दिखाए गए से अलग होगी।

यह देखा जा सकता है कि NR-V2X सभी V2V चैनल मॉडल में समान रूप से अच्छा व्यवहार करता है और इसकी PER का विभिन्न विलंब प्रोफाइल और डॉपलर शिफ्ट के साथ थोड़ा प्रभाव है। 802.11bd के लिए, प्रति परिवर्तन चैनल के प्रकार पर अत्यधिक निर्भर हैं। NR-V2X में 802.11bd से अधिक 9dB का लाभ है यदि आप उपनगरीय LOS के साथ परिदृश्य में समान प्रति और आने वाले यातायात के साथ परिदृश्य के मामले में लगभग 10dB की तुलना करते हैं। अन्य सभी स्थितियों में, पैकेट के प्रसारण के दौरान चैनल का अनुमान पुराना हो जाने के साथ-साथ 802.11bd के लिए PER हो जाता है। (पैकेट के दौरान)। यह संतृप्ति तब होती है जब पैकेट अवधि का अनुपात सुसंगतता समय से अधिक या 1 के बराबर होता है। यदि पैकेट अवधि चैनल सामंजस्य समय से अधिक है,चैनल का अनुमान अब पैकेट के अंत में पात्रों के लिए मान्य नहीं है। इस पुराने चैनल अनुमान का प्रभाव वर्तमान क्षीणन गहराई पर निर्भर करता है। यदि गहरी फीका नहीं होती है, तो चैनल के अनुमान का एक छोटा पूर्ण विचलन इसके संदर्भ मूल्य से देखा जा सकता है। गहरी क्षीणन के साथ संयोजन में, यह पूर्ण विचलन एक बड़ी सापेक्ष त्रुटि की ओर जाता है, जो तब पैकेट ट्रांसमिशन त्रुटियों का कारण बनता है। तेज गति वाले चैनलों में प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, आप मिडैम्बल्स का उपयोग कर सकते हैं, जिनकी चर्चा नीचे की गई है। अन्य तकनीकों का उपयोग गहन क्षीणन की संभावना को कम करने के लिए किया जा सकता है, जैसे विविधीकरण।यदि गहरी फीका नहीं होती है, तो चैनल के अनुमान का एक छोटा पूर्ण विचलन इसके संदर्भ मूल्य से देखा जा सकता है। गहरी क्षीणन के साथ संयोजन में, यह पूर्ण विचलन एक बड़ी सापेक्ष त्रुटि की ओर जाता है, जो तब पैकेट ट्रांसमिशन त्रुटियों का कारण बनता है। तेज गति वाले चैनलों में प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, आप मिडैम्बल्स का उपयोग कर सकते हैं, जिनकी चर्चा नीचे की गई है। अन्य तकनीकों का उपयोग गहन क्षीणन की संभावना को कम करने के लिए किया जा सकता है, जैसे विविधीकरण।यदि गहरी फीका नहीं होती है, तो चैनल के अनुमान का एक छोटा पूर्ण विचलन इसके संदर्भ मूल्य से देखा जा सकता है। गहरी क्षीणन के साथ संयोजन में, यह पूर्ण विचलन एक बड़ी सापेक्ष त्रुटि की ओर जाता है, जो तब पैकेट ट्रांसमिशन त्रुटियों का कारण बनता है। तेज गति वाले चैनलों में प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, आप मिडैम्बल्स का उपयोग कर सकते हैं, जिनकी चर्चा नीचे की गई है। अन्य तकनीकों का उपयोग गहन क्षीणन की संभावना को कम करने के लिए किया जा सकता है, जैसे विविधीकरण।तेज गति वाले चैनलों में प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, आप मिडैम्बल्स का उपयोग कर सकते हैं, जिनकी चर्चा नीचे की गई है। अन्य तकनीकों का उपयोग गहन क्षीणन की संभावना को कम करने के लिए किया जा सकता है, जैसे विविधीकरण।तेज गति वाले चैनलों में प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, आप मिडैम्बल्स का उपयोग कर सकते हैं, जिनकी चर्चा नीचे की गई है। अन्य तकनीकों का उपयोग गहन क्षीणन की संभावना को कम करने के लिए किया जा सकता है, जैसे विविधीकरण।

802.11bd के विपरीत, DMRS को रिसीवर की तरफ NR-V2X में चैनल अनुमान डेटा में एम्बेड किया गया है। इसके अलावा, NR-V2X चैनल चयन के समय और आवृत्ति के आधार पर विभिन्न DMRS कॉन्फ़िगरेशन प्रदान करता है, जो बेहतर मीडिया अनुमान की ओर जाता है। NR-V2X के उत्कृष्ट प्रदर्शन का एक अन्य कारण 802.11bd - 0.12 <0.5 की तुलना में इसकी कम कोडिंग दर है। इस प्रकार, MCS0 का उपयोग करते समय, NR-V2X 802.11bd की तुलना में अधिक रेंज और विश्वसनीयता प्राप्त कर सकता है।

Comparison 16QAM के साथ प्रति तुलना

प्रौद्योगिकियों के एक उद्देश्य की तुलना के लिए, यहां समान मॉड्यूलेशन और कोडिंग दरों का उपयोग किया जाता है। चित्रा 2 (बी) विभिन्न V2X चैनल मॉडल में in 16QAM के साथ प्रौद्योगिकियों द्वारा प्राप्त प्रति दिखाता है। हालांकि NRS-V2X और 802.11bd के बीच अंतर MCS0 की तुलना में काफी कम है, NR-V2X को उपनगरीय LOS, राजमार्ग LOS, और NLS शहर चौराहे के परिदृश्यों के लिए 802.11bd की तुलना में 3DB के आदेश का एक फायदा है। शहरी आने वाले LOS चैनल मॉडल के परिदृश्य के मामले में लाभ केवल 1 dB है, और जब NLOS राजमार्ग मॉडल का उपयोग किया जाता है, तो खराब चैनल अनुमान के कारण, 802.11bd के लिए प्रतिशत संतृप्त हो जाता है, जैसा कि पहले दिखाया गया है। Is 16QAM के साथ 802.11bd का प्रदर्शन LOS ट्रंक, NLOS ट्रंक और NLOS सिटी जंक्शन चैनल मॉडल के लिए MCS0 की तुलना में बहुत बेहतर है।सुधारों का कारण पैकेट अवधि में 4 गुना की कमी है, क्योंकि MCS0 (PS BPSK) की तुलना में to 16QAM का उपयोग करते समय शिखर डेटा अंतरण दर 4 गुना अधिक है। पैकेट की लंबाई कम होने से 802.11bd चैनलों के प्रस्तावक आधारित चैनल अनुमानों के लिए बेहतर प्रदर्शन होता है, क्योंकि पैकेट अवधि और सुसंगतता के बीच संबंध कम हो जाता है। यदि यह अनुपात << 1 है, तो संतृप्ति नहीं होगी। (कोई संतृप्ति नहीं होगी)। एक मोटर मार्ग पर एनएलओएस परिदृश्य के लिए, यह अनुपात 1 से अधिक है, क्योंकि समन्वय समय के 50% (अक्सर मोटे तौर पर 9 / (16pi * f_d) के रूप में माना जाता है) = 202ms, जो पैकेट की अवधि से कम है - 236ms।चूंकि MCS0 (PS BPSK) की तुलना में ½ 16QAM का उपयोग करते समय पीक डेटा ट्रांसफर दर 4 गुना अधिक है। पैकेट की लंबाई कम होने से 802.11bd चैनलों के प्रस्तावक आधारित चैनल अनुमानों के लिए बेहतर प्रदर्शन होता है, क्योंकि पैकेट अवधि और सुसंगतता के बीच संबंध कम हो जाता है। यदि यह अनुपात << 1 है, तो संतृप्ति नहीं होगी। (कोई संतृप्ति नहीं होगी)। एक मोटर मार्ग पर एनएलओएस परिदृश्य के लिए, यह अनुपात 1 से अधिक है, क्योंकि समन्वय समय के 50% (अक्सर मोटे तौर पर 9 / (16pi * f_d) के रूप में माना जाता है) = 202ms, जो पैकेट की अवधि से कम है - 236ms।चूंकि MCS0 (PS BPSK) की तुलना में ½ 16QAM का उपयोग करते समय पीक डेटा ट्रांसफर दर 4 गुना अधिक है। पैकेट की लंबाई कम होने से 802.11bd चैनलों के प्रस्तावक आधारित चैनल अनुमानों के लिए बेहतर प्रदर्शन होता है, क्योंकि पैकेट अवधि और सुसंगतता के बीच संबंध कम हो जाता है। यदि यह अनुपात << 1 है, तो संतृप्ति नहीं होगी। (कोई संतृप्ति नहीं होगी)। एक मोटर मार्ग पर एनएलओएस परिदृश्य के लिए, यह अनुपात 1 से अधिक है, क्योंकि समन्वय समय के 50% (अक्सर मोटे तौर पर 9 / (16pi * f_d) के रूप में माना जाता है) = 202ms, जो पैकेट की अवधि से कम है - 236ms।पैकेट की अवधि और सुसंगतता के बीच संबंध कम हो जाता है। यदि यह अनुपात << 1 है, तो संतृप्ति नहीं होगी। (कोई संतृप्ति नहीं होगी)। एक मोटर मार्ग पर एनएलओएस परिदृश्य के लिए, यह अनुपात 1 से अधिक है, क्योंकि 50% स्थिरता समय (अक्सर मोटे तौर पर 9 / (16pi * f_d) के रूप में अनुमानित है) = 202ms, जो पैकेट की अवधि से कम है - 236ms।पैकेट की अवधि और सुसंगतता के बीच संबंध कम हो जाता है। यदि यह अनुपात << 1 है, तो संतृप्ति नहीं होगी। (कोई संतृप्ति नहीं होगी)। एक मोटर मार्ग पर एनएलओएस परिदृश्य के लिए, यह अनुपात 1 से अधिक है, क्योंकि 50% स्थिरता समय (अक्सर मोटे तौर पर 9 / (16pi * f_d) के रूप में अनुमानित है) = 202ms, जो पैकेट की अवधि से कम है - 236ms।

पर्यावरणीय मापदंडों और कोडिंग दर के एक ही संयोजन के साथ NR-V2X के लिए उच्च प्रदर्शन का कारण फिर से बेहतर चैनल अनुमान और DFT-s-OFDM का उपयोग है। DFT-s-OFDM आवृत्ति चयनात्मक लुप्त होती के लिए OFDM की तुलना में बेहतर प्रतिशत प्रदान करता है क्योंकि डेटा प्रतीकों को पूरे चैनल चौड़ाई पर वितरित किया जाता है।

डॉपलर बदलावों को अलग करने के लिए चैनल का अनुमान

हमने पहले देखा था कि 802.11bd प्रदर्शन डॉपलर शिफ्ट और प्रस्तावना-आधारित चैनल अनुमानों से काफी प्रभावित है। इस प्रकार, प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, आप मिडएम्बल के उपयोग पर विचार कर सकते हैं, जहां चैनल अनुमान प्रतीक (जिसे मिडैम्बल के रूप में जाना जाता है) को वर्तमान चैनल अनुमान प्राप्त करने के लिए डेटा के अंदर दोहराया जाता है, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है। मिडलैंब की आवृत्ति वाहनों की सापेक्ष गति के अनुसार अनुकूलित होनी चाहिए। कम आवृत्ति वाले मिडैम्बल्स चैनल अनुमान त्रुटियों को जन्म देंगे, और उच्च आवृत्ति वाले मिडैम्बल्स पैकेट की अवधि (डेटा दर के साथ विपरीत) में वृद्धि करेंगे। एक बदलते डॉपलर बदलाव के प्रभाव के तहत प्रौद्योगिकी का मूल्यांकन करने के लिए, हमने एनएलओएस मोटरवे के साथ परिदृश्य को चुना, जो सबसे खराब स्थिति है।डॉपलर चैनल प्रोफ़ाइल को 250 हर्ट्ज, 500 हर्ट्ज, 1000 हर्ट्ज के बराबर तीन अधिकतम डॉपलर शिफ्टों के लिए बढ़ाया जाता है। 802.11bd के लिए, दो सेट सेटिंग्स - मान लीजिए एक सेट बिना मिडैम्बल्स के साथ, दूसरा एडेप्टिव मिडैम्बल्स के साथ।

क्रमशः 250, 500, और 1000 हर्ट्ज के लिए midambles = 10, 5, और 3 OFDM प्रतीकों की आवृत्ति। इन मापदंडों के साथ, तीनों डॉपलर शिफ्टों के लिए संपर्क समय का लगभग 90% midambles की आवृत्ति है।

चित्र 3 (ए) विभिन्न डॉपलर शिफ्टों के लिए एमसीएस 0 के लिए पीएसी दिखाता है। यह देखा जा सकता है कि चैनल अनुमान और बहुत कम कोडिंग दर के लिए उपयोग किए जाने वाले DMRS के उच्च घनत्व के कारण NR-V2X डॉपलर शिफ्ट्स के प्रभाव में बहुत विश्वसनीय है। हालांकि उच्च डॉपलर ऑफ़सेट भी ICI (इंटर-कैरियर हस्तक्षेप) का कारण बनते हैं, धीमी SNRs के लिए शोर मान ICI की तुलना में अधिक प्रभावी होते हैं, इसलिए इस मामले में कोई फर्क नहीं पड़ता। जैसा कि पहले दिखाया गया था, 802.11bd प्रदर्शन पुराने चैनल अनुमानों के कारण डॉपलर ऑफसेट को बढ़ाने के साथ घटता है। अनुकूली midambles का उपयोग करने से 802.11bd के प्रदर्शन में काफी सुधार होता है और यह चैनल अनुमान त्रुटियों के न्यूनतम स्तर को दूर करने में मदद करता है, यह देखते हुए कि midambles की आवृत्ति चैनल कनेक्टिविटी समय की तुलना में काफी लंबी है। हालांकि मिडबैम्बल्स का जोड़ 802 पर प्रति संतृप्ति को हटा देता है।11bd, NR-V2X की तुलना में अभी भी 10dB का अंतर है।

एक समान तुलना (16QAM के मामले के लिए चित्र 3 (b) में प्रस्तुत की गई है। फिर, प्रस्तुत परिणामों से यह पता चलता है कि 802.11bd की उच्च विश्वसनीयता केवल midambles का उपयोग करते समय संभव है। समतुल्य कोडिंग मॉड्यूलेशन दरों के साथ भी, NR-V2X में सभी डॉपलर ऑफसेट के लिए 1 dB से अधिक लाभ है। यह देखा जा सकता है कि उच्च SNR में आईसीआई तेजी से दिखाई दे रहा है। इस प्रकार, एसएनआर में वृद्धि के साथ डॉपलर ऑफसेट के विभिन्न मूल्यों के लिए प्रति प्रौद्योगिकी के बीच अंतर बढ़ता है।

डीसीएम प्रभाव और विस्तारित रेंज विकल्प

पिछली उपधारा में, हमने दिखाया कि midambles को जोड़ने से 802.11bd प्रदर्शन में काफी सुधार हो सकता है। उसे अभी भी प्रति 10 ^ -3 प्राप्त करने के लिए कम से कम 10dB SNR की आवश्यकता है जबकि NR-V2X 0dB से कम के SNR के साथ एक ही लक्ष्य प्राप्त कर सकता है। भविष्य में, कम SNR क्षेत्रों में 802.11bd के प्रदर्शन को बेहतर बनाने और 802.11p की तुलना में सीमा को 2 गुना बढ़ाने के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, आप बढ़ी हुई रेंज मोड और 802.11ax के DCM को अनुकूलित कर सकते हैं। रेंज एक्सटेंशन मोड का उपयोग करके, सिग्नलिंग फ़ील्ड को दो बार दोहराया जाता है और कुछ प्राइम्बुला फ़ील्ड की शक्ति बहुत बढ़ जाती है, जो 3 डीबी द्वारा रिसीवर की संवेदनशीलता में सुधार करता है। डीसीएम में, आवृत्ति विविधीकरण और आवृत्ति चयनात्मक चैनलों को बेहतर बनाने के लिए उपलब्ध उपकार के निचले और ऊपरी आधे हिस्से पर डेटा को दोहराया जाता है। IEEE 802।11ax सेल बढ़त प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए कम एमसीएस ऑर्डर के लिए ये विकल्प प्रदान करता है। 802.11bd में इन विकल्पों को शामिल करके प्राप्त किया गया प्रदर्शन सुधार इस खंड में चर्चा का विषय है।



विस्तारित रेंज मोड और DCM का उपयोग करते समय 802.11bd के लिए प्रदर्शन लाभ चित्र 5 में दिखाया गया है। 802.11bd इन विकल्पों को सक्षम करने के बाद ~ 5dB लाभ दिखाता है। 802.11bd MCS0 की तुलना में MCS0 के साथ NR-V2X की वर्णक्रमीय दक्षता 2 गुना कम है। DCM पर स्विच करने के बाद, 802.11bd की वर्णक्रमीय दक्षता 2 गुना कम हो गई और NR-V2X MCS0 के बराबर हो गई। भले ही DCM और बढ़ी हुई सीमा 802dbd 5dB से बेहतर हो, लेकिन NR-V2X को समान वर्णक्रमीय दक्षता के साथ समान परिणाम प्राप्त करने के लिए 5dB कम SNR की आवश्यकता होती है। चूंकि डीसीएम का उपयोग करते समय, वर्णक्रमीय दक्षता 2 गुना कम हो जाती है, तो अन्य विविध विकल्पों का उपयोग कम वर्णक्रमीय दक्षता की लागत के बिना समान वृद्धि को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि एसटीबीसी या सिग्नल रिसेप्शन के विविधीकरण (विविधता प्राप्त करें)।रिसेप्शन के विविधीकरण में, एंटेना को एक दूसरे से काफी दूर रखा जाता है, इसलिए दोनों एंटेना पर प्राप्त संकेत असंबंधित क्षीणन दिखाते हैं। इस प्रकार, इन विकल्पों का उपयोग करने के लिए और सुधार किए जा सकते हैं।

निष्कर्ष

इस काम में, हमने विश्वसनीयता के लिए विभिन्न V2X परिदृश्यों में विकसित V2X प्रौद्योगिकियों के प्रदर्शन की तुलना की। परिणामों के आधार पर, यह दिखाया गया था कि NR-V2X 802.11bd से अधिक उन्नत है, मोटे तौर पर क्योंकि 802.11bd डॉपलर शिफ्टों के लिए अत्यधिक प्रवण है। इसके अलावा, हमने दिखाया है कि उच्च डॉपलर बदलावों के प्रभाव में midambles के उपयोग में 802.11bd के प्रदर्शन में काफी सुधार होता है, बशर्ते कि midambles अवधि चैनल कनेक्टिविटी की अवधि से बहुत कम हो। हमने दिखाया है कि DCM और विस्तारित रेंज मोड 802.11bd प्रदर्शन को बढ़ाते हैं। हालाँकि, midambles, विस्तारित रेंज preambles और DCMs ने 802.11bd की विश्वसनीयता में सुधार की संभावना को दिखाया है, यह अभी भी DMRS के उच्च घनत्व के कारण बेहतर चैनल अनुमान के कारण NR-V2X को हरा नहीं सकता है।कम कोडिंग दरें और DFT-s-OFDM। भविष्य में, कार्य विश्लेषणात्मक तरीकों को डिजाइन करने पर ध्यान केंद्रित करेगा, जैसे कि PHY अमूर्तता, अन्य लक्ष्य अनुप्रयोगों और परिदृश्यों के लिए तुलना का विस्तार करने के लिए।

भाग 3. बाज़ार में परीक्षण के लिए उपलब्ध V2X डिवाइस

सारांश

सबसे पहले, मैं ध्यान देता हूं कि रूस में किसी भी पैसे के लिए डिवाइस का आदेश देना व्यावहारिक रूप से असंभव है। यदि आप V2X 802.11p या LTE-V2X- संगत डिवाइस (2000 यूरो से) खरीदने की योजना बना रहे हैं, तो सबसे पहले, डेवलपर्स और वितरक रूस में अपने उत्पादों को आयात करने के लिए लगभग कभी भी लाइसेंस नहीं खरीदते हैं, इसलिए कोई भी नहीं जानता है कि रीति-रिवाजों पर क्या हो सकता है। सीमा शुल्क पर वे आपसे कितना पैसा लेना चाहेंगे, कितना स्पष्टीकरण, निष्पादन और अन्य नौकरशाही पिछले कर सकते हैं। इस प्रकार, यह महंगा है, यह गारंटी के बिना 3 महीने से जा सकता है कि इसे सीमा पार करने की अनुमति होगी, सभी जोखिम आप पर हैं। रूसी आयातक कंपनी से इस तरह के उपकरण को खरीदने का एक विकल्प है, लेकिन एक नियम के रूप में ऐसी कंपनियां एकल प्रतियों का आदेश नहीं देती हैं क्योंकि यह लाभदायक नहीं है, तो यदि आप थोक में खरीद नहीं करने जा रहे हैं, तो यह आपका विकल्प भी नहीं है। यह या तो यूरोपीय संघ के एक पते पर परीक्षण उपकरणों का आदेश देने के लिए रहता है और इसे अपने हाथ के सामान में अपनी मातृभूमि तक ले जाता है, या सीधे गोदाम में जाता है और फिर से सामान ले जाता है।

मैंने बाजार पर उपलब्ध V2X उपकरणों पर थोड़ा शोध किया। अधिग्रहण के लिए धन की कमी के कारण परीक्षण करने में विफल। और उनकी कीमत थोड़ी थी। नीचे कितना अधिक है।

उत्पाद शीट

OBU

V2x संचार प्रोसेसर

अर्धचालक घटक तैयार उत्पादों की तुलना में खरीदना आसान और सस्ता है। लेकिन इस मामले में, आपको OBU को अपने हाथों से इकट्ठा करना होगा, जो कि मुश्किल है।

निष्कर्ष

हमने मौजूदा प्रौद्योगिकियों के संक्षिप्त विवरण के साथ विनिर्देशों के सारांश के साथ शुरुआत की। इसके बाद, हमने निष्कर्ष निकाला कि 802.11 पी और एलटीई-वी 2 एक्स अनुसंधान हित के नहीं हैं, क्योंकि अगली पीढ़ी पहले से ही विनिर्देशों के विकास में देर से चरण में हैं और 5 जी एनआर-वी 2 एक्स एलटीई-वी 2 एक्स के साथ संगत नहीं है। अगला भाग 802.11bd और 5G NR-V2X मानकों के उपलब्ध विनिर्देशों के आधार पर मॉडल की तुलना का अनुवाद था। अंतिम भाग 802.11 पी पर आधारित मौजूदा उत्पादों का एक संक्षिप्त अवलोकन प्रदान करता है। प्रकाशन के समय, क्रमशः 802.11bd या 5G NR-V2X के आधार पर कोई व्यावसायिक उत्पाद नहीं बनाए गए थे, वे समीक्षा में शामिल नहीं थे।

इस प्रकार, यह स्पष्ट है कि V2X उपकरणों के लिए बाजार अभी भी बहुत युवा और छोटा है। मेरी राय में V2X प्रौद्योगिकियों की मामूली पैठ इस तथ्य के कारण है कि सस्ती वाणिज्यिक उत्पाद कम-विलंबता अनुप्रयोगों की उच्च आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं। समाधान की स्थिति में जो वाहनों की स्वायत्तता में काफी वृद्धि कर सकते हैं, हम बाजार की विस्फोटक वृद्धि और V2X प्रौद्योगिकी के प्रवेश की प्रतीक्षा कर रहे हैं।