Visão geral e comparação das tecnologias V2X

Sumário

V2X é o nome comum para todos os tipos de comunicação entre veículos. Considere e compare as especificações disponíveis, modelos matemáticos, veja quais soluções comerciais existem nessa área e como comprá-las na Rússia. Vamos começar com uma breve revisão dos padrões V2X concluídos e emergentes (IEEE 802.11p, IEEE 802.11bd, 3GPP LTE-V2X, 3GPP 5G NR-V2X e até um pouco de 3GPP 6G NR-V2X). A segunda parte é uma tradução da comparação da confiabilidade dos modelos matemáticos IEEE 802.11bd e 3GPP 5G NR-V2X. A terceira parte é uma visão geral dos produtos comerciais para V2X, processadores e OBU.

1. Introdução

Glossário

V2X - veículo para tudo comunicações
C-V2X - V2X celular
DSRC - Comunicações dedicadas de curto alcance. Este é o V2X baseado em WIFI
LOS - linha de visão - linha de visão
NLOS - fora da linha de visão - fora da linha de visão
ITS - Sistemas Inteligentes de Transporte
Midamble - usado em redes de computadores para separar a mensagem do cabeçalho dos dados, pode ser um caractere ou palavra

Casos de uso

Avaliaremos as tecnologias V2X para segurança ativa e cenários de direção autônomos, o que torna um curto tempo de resposta em qualquer condição ambiental o principal critério de qualidade.

Os principais cenários:

• LOS em uma estrada secundária
• LOS na auto-estrada
• LOS na cidade
• em condições de tráfego intenso no cruzamento da cidade
• NLOS na auto-estrada
• NLOS na cidade
• Pagamento de pedágio sem contato
• Regulamento Crossroads

Motivação

Sou engenheiro com 10 anos de experiência em TI. Desses, 3 (até 2019), eu estava testando em uma startup automotiva. Meu rascunho de trabalho não estava relacionado ao V2X. O interesse no tópico surgiu após a Automotive Testing Expo 2019, na qual descobri o mercado de dispositivos e aplicativos V2X. Segundo as estimativas da Bloomberg, até 2022 esse mercado será avaliado em US $ 1,2 bilhão.

Parte 1. Visão geral da letra das especificações da V2X

DSRC

Os produtos DSRC (comunicações dedicadas de curto alcance) existentes são projetados usando o padrão IEEE 802.11p.

Este é o primeiro padrão V2X lançado em 2010 e é baseado na WLAN IEEE 802.11a. A edição 802.11p, comparada à 802.11a, introduz alterações nos níveis OSI PHY e MAC para melhorar o desempenho da WLAN clássica na comunicação de veículos em movimento rápido (até 250 km / h). A próxima versão da WLAN IEEE 802.11bd, baseada na WLAN IEEE 802.11ac e compatível com versões anteriores do 802.11p, está em um estágio inicial. Está planejado melhorar o trabalho em um ambiente com alta densidade de fontes de sinal, aumentar a taxa de transferência para mais de 1 Gb / s, a capacidade de trabalhar com sinais fracos com uma potência de 3 dB para aumentar o alcance, suporte para posicionamento, aumentar a velocidade máxima relativa para 500 km / h

C-v2x

LTE-V2X é a implementação atual das especificações para o C-V2X. O 5G NR-V2X está em um estágio inicial.

O desenvolvimento de lançamentos de tecnologia celular é coordenado pelo 3GPP, o Projeto de Parceria de 3ª Geração, para garantir, sempre que possível, a compatibilidade direta e reversa das versões dos padrões celulares entre si. A compatibilidade com versões anteriores de padrões de celular é revisada até de acordo com a diretiva de padronização da Comissão Europeia M / 453 e, opcionalmente, a Diretiva ITS 2010/40 / UE. 5G NR-V2X e LTE-V2X não são compatíveis com versões anteriores. Ao desenvolver o novo release, considerou-se que o LTE-V2X não possui um nível de penetração suficiente para oferecer suporte à compatibilidade com versões anteriores. O 3GPP versão 8, conhecido como LTE, foi lançado em 3 de dezembro de 2009 e levou cerca de 3 anos para ser desenvolvido. 3GPP release 10 LTE-Advanced foi lançado em 2011, 3GPP release 14 LTE-V2X - em 2014. A geração 5G começa com o 3GPP release 15. No cronograma de lançamento do 3GPP, existem projetos divididos em 3 ou mais fases que coincidem quase completamente com os lançamentos, fases são divididas em 3 ou mais etapas. Em cada caso, uma fase / liberação com um índice intermediário de 1, 2, 2+ é uma especificação. Índice 3 significa a implementação de padrões no nível físico. Os lançamentos são desenvolvidos parcialmente em paralelo - o desenvolvimento do próximo começa antes do lançamento do anterior. Em alguns casos, o estágio 4 pode ser adicionado, relacionado às especificações de teste. Assim, de acordo com o roteiro 3GPP , o projeto 5G ainda está em um estágio muito inicial. Está planejado concluir o desenvolvimento da versão 16 apenas até março de 2020. A partir da experiência das versões 3G e 4G, pode-se presumir que é realista esperar uma versão 5G-NR pronta para lançamento que incluirá a versão 3GPP 17 , que acontecerá no final de 2021.
Na fase de P&D e desenvolvimento de especificações, o chamado padrão 6G está em paralelo, que eles planejam lançar em 2030. Se o 6G também não é compatível com o 5G NR-V2X como o 5G NR-V2X com o LTE-V2X, as organizações interessadas em introduzir novas tecnologias C-V2X provavelmente ignorarão o 5G NR-V2X para aguardar o lançamento do 6G e trabalhar imediatamente. com ele.

Diferenças

A principal diferença entre o DSRC e o C-V2X do ponto de vista do uso comercial é que o DSRC na produção é estável, testado, evoluindo e previsivelmente evoluindo, mas o C-V2X não é. OEMs e desenvolvedores de hardware podem planejar a longo prazo com a tecnologia DSRC. Ao mesmo tempo, o DSRC não supera o C-V2X nas especificações técnicas e é inferior em alguns componentes. O problema com o LTE-V2X é que nem todos os testes necessários para a implementação em larga escala foram aprovados, como testes entre fronteiras e testes entre operadores. Além disso, nas versões 3GPP a partir de 16 anos, o suporte ao LTE-V2X não é garantido. Portanto, a comparação do LTE-V2X e do IEEE 802.11p não é relevante em relação à interrupção do desenvolvimento do suporte ao primeiro.

Características comparativas:



As especificações 6G são muito otimistas e têm maior probabilidade de anunciar propaganda.

Parte 2. Resultados de testes comparativos de confiabilidade do NR-V2X e IEEE 802.11bd da Universidade Técnica de Dresden em 2019 [TRADUÇÃO DE INGLÊS]

Nota do tradutor

A tradução não é estritamente literal. As auto-repetições foram removidas sempre que possível e a gramática foi simplificada quando apropriado. Obrigado pelo feedback construtivo.

Os autores

Waqar Anwar, Andreas Trasl, Norman Franchi e Gerhard Fettweis, presidente da Vodafone Chair Mobile Systems, Universidade Técnica de Dresden, Alemanha

Anotação

Comunicações ultraconfiáveis ​​permitem implementar cenários complexos que abrangem direção autônoma e aplicativos críticos para a segurança. As modernas tecnologias de comunicação automotiva, como IEEE 802.11p e LTE-V2V, não atendem aos requisitos de confiabilidade desses cenários. A próxima geração dessas tecnologias está sendo desenvolvida, capaz de atender a esses requisitos. Este artigo analisa a confiabilidade estimada das tecnologias IEEE 802.bd e NR-V2X. Embora o padrão para a camada física ainda não esteja disponível, usamos os parâmetros disponíveis para o nosso estudo. Usamos simulações baseadas em Monte Carlo para analisar o desempenho da camada física dessas tecnologias em vários cenários de V2V. Um dos principais desafios para a comunicação ultra-confiável é o deslocamento com Doppler alto nos cenários V2V. É demonstrado que o NR-V2X supera a confiabilidade do IEEE 802.11bd devido ao melhor processamento do turno Doppler. No IEEE 802.11bd, um deslocamento alto do Doppler causa erros de pacote, mesmo com uma alta relação SNR - sinal / ruído. Portanto, várias medidas para melhorar o desempenho do IEEE 802.11bd quando expostas a um alto efeito Doppler são discutidas e discutidas.

Os principais termos são comunicação IEEE 802.11p, IEEE 802.11bd, LTE-V2X, NR-V2X, ultra-confiável.

1. Introdução

A introdução é sobre o seguinte: na presença de radares, lidares, todos os tipos de câmeras, precisamos adicionalmente de dispositivos V2X para condições de visibilidade limitada (obstáculos, condições climáticas, terreno), operação de longa distância e cenários de direção autônomos.

O primeiro padrão IEEE 802.11p V2X foi introduzido em 2010 e foi baseado no padrão de LAN sem fio IEEE 802.11a. A revisão do padrão 802.11p introduziu os níveis de PHY e MAC com o objetivo de melhorar o desempenho da WLAN para carros. Uma alternativa ao IEEE 802.11p é o padrão celular V2X LTE-V2X baseado em LTE, introduzido pelo 3GPP em 2016. Ambas as tecnologias são adequadas para cenários básicos do usuário, como notificações de obras na estrada, aviso de frenagem de emergência, dados de semáforos, notificações de veículos especiais. O IEEE e o 3GPP estão trabalhando na próxima geração da tecnologia V2X, com suporte para cenários mais complexos. O próximo padrão celular V2X, baseado na quinta geração de sistemas de comunicações móveis 5G, deverá ser concluído em junho de 2019 como parte do Release 16, com a designação de letra 5G NR, onde NR significa New Radio. Daí o nome NR-V2X.

Um grupo de trabalho chamado “IEEE 802.11 próxima geração V2X (NGV)” está trabalhando na criação do padrão IEEE 802.11bd, o sucessor do 802.11p.

A comparação e o teste, incluindo o campo 802.11p e LTE-V2X, são objeto de muitas publicações [1] - [5]. Recentemente, uma comparação de desempenho foi publicada em termos do rendimento esperado, latência e confiabilidade das tecnologias NGV 802.11bd e NR-V2X [6] (os mesmos autores deste documento). Cenários como controle de cruzeiro adaptativo cooperativo ou aplicações críticas de segurança têm alta demanda por atrasos na troca de marchas e confiabilidade dos sistemas de comunicação. A obtenção da confiabilidade da comunicação é particularmente difícil nos automóveis devido à natureza em rápida mudança do ambiente do canal de comunicação sem fio, o que leva à rápida obsolescência dos dados de estimativa de canal. Além do alto deslocamento de Doppler nos cenários V2X, o gargalo torna-se interferência entre transportadoras (ICI). Como o deslocamento do Doppler é significativamente diferente em diferentes cenários, por exemplo, o cenário de linha de visão (LOS) intracity é diferente do cenário de LOS na rota, é necessária uma verificação separada do trabalho nesses cenários.

Neste trabalho, verificamos o nível PHY das tecnologias V2X desenvolvidas 802.11bd e NR-V2X quanto à razão de erros para pacotes transmitidos (taxa de erro de pacote - PER). O PER é frequentemente usado na medição da confiabilidade do receptor. Observe que a confiabilidade é importante porque, na maioria dos casos, a retransmissão não pode ser usada devido a requisitos estritos de atraso. Este trabalho demonstrou que altos deslocamentos de Doppler podem levar a erros de pacotes com alta relação sinal / ruído (SNR) de 802.11bd. Isso ocorre devido a uma classificação de canal desatualizada, associada ao desbotamento profundo.

Para melhorar a estimativa do canal, use syncwords ou midambles
para evitar o efeito de saturação. Demonstra-se que os midambles devem ser usados ​​periodicamente na proporção da velocidade do veículo. Para melhorar ainda mais o 802.11bd em áreas com baixo SNR, sugerimos o uso de recursos definidos no IEEE 802.11ax, como o preâmbulo de faixa estendida e o DCM de modulação de portadora dupla. Finalmente, o desempenho do 802.11bd após todas essas melhorias foi avaliado e comparado com o desempenho do NR-V2X.

Visão Geral da Tecnologia

Nesta seção, é possível encontrar uma discussão e comparação das melhorias mais prováveis ​​nos futuros padrões 802.11bd e NR-V2X com seus antecessores.

IEEE 802.11bd

O IEEE 802.11p foi introduzido em 2010 como uma revisão do padrão 802.11. Desde então, vários tipos de implementações da camada PHY para sistemas WLAN foram disponibilizados e precisam ser adaptados ao V2X. Pode-se esperar que o próximo padrão 802.11bd seja baseado nas tecnologias WLAN existentes, como IEEE 802.11ac, e use as configurações PHY disponíveis.

Nas revisões 802.11 mais recentes, a largura de banda no nível PHY foi aumentada devido aos esquemas de codificação e ordem de modulação mais altos (MCS - Modulation Coding Scheme), mais configurações de banda larga (mais largura de banda) usando agregação de portadora e método de transferência de dados MIMO (Multiple Input Multiple Output) . Foi introduzido o método de verificação de paridade de baixa densidade, que é mais eficiente para cargas úteis elevadas, aumentando a velocidade e a confiabilidade. A confiabilidade foi posteriormente aprimorada pela codificação por bloco de tempo espacial (STBC) ou DCM. STBC é uma configuração de antena de diversidade que permite duas ramificações de diversidade no lado do transmissor, onde DCM é diversidade de frequência, use duas ramificações de diversidade. Numerosos intervalos de tempo de prefixos cíclicos (CP) permitem implementar um cenário de escolha específico para evitar a interferência inter simbólica (ISI), tornando os padrões 802.11 mais adequados para um ambiente externo. O uso de midambles permite estimativas de canal menos freqüentes usando midambles e permite lidar melhor com as altas trocas de Doppler.

Também está disponível uma configuração de faixa estendida, que acelera a sincronização e a estimativa de canal, repete campos específicos de sinais de preâmbulo para aumentar a faixa e a confiabilidade.

De acordo com o relatório de autorização do projeto 802.11bd, os seguintes parâmetros PHY são considerados:
Esquema de modulação da transportadora: OFDM
Espaçamento entre subportadoras: 156,25 kHz e 178,125 kHz.
Durações de CP: 1.6ms, 3.2ms
Codificação de canal: LDPC
Taxa mais baixa: MCS9 (⅚ 256-QAM)
Velocidade alvo = 250 km / h
Método de recuperação Doppler: midambles de alta densidade



A derivação de valores numéricos da tabela é mostrada em um trabalho anterior pelos mesmos autores.

NR-V2X

O primeiro padrão celular V2X LTE-V2X foi concluído pelo 3GPP em 2016 no release 14. Mudanças significativas são esperadas com o próximo padrão 5G NR, que define novos cenários e requisitos do V2X. A versão final das especificações está planejada para ser concluída até o final de 2019 no release 16. Com base nas possíveis configurações da camada física, assumimos que o NR-V2X se concentrará no uplink NR (UL). Como as especificações NR-UL já estão disponíveis, é possível projetar uma estrutura para simular o NR-V2X.

A principal melhoria na camada física do NR UL em comparação com o LTE é que ambos os métodos podem ser utilizados para transmissão de dados, DFT-spread-OFDM e OFDM. O OFDM melhora a eficiência da taxa de transferência para operações de banda larga com menor complexidade de implementação e, portanto, é mais adequado para aplicativos onde é necessária alta taxa de transferência. No caso de dispositivos de baixo orçamento em que é necessária alta eficiência energética, o DFT-s-OFDM é a melhor opção devido ao seu baixo PARP (relação de potência de pico para média). Outra melhoria introduzida na NR são as numerologias OFDM escalonáveis, que permitem escolher entre diferentes espaçamentos de subportadoras, de 15 kHz a 480 kHz. Juntamente com essa numerologia, a duração do slot está no intervalo de 1 ms a 0,031 ms. Diferentemente do LTE, o intervalo mínimo de tempo de transmissão (TTI) na NR é igual à duração de um slot (duração de um slot). Além da comunicação de baixa latência, é fornecida uma opção de mini slot para transmissão de dados usando apenas 2, 4 ou 7 símbolos OFDM sem limites de slot. A numerologia escalável, juntamente com as durações variáveis ​​(CPs) na NR, fornecem os requisitos para aplicativos e a adaptabilidade a um ambiente específico.
O NR também fornece várias opções de sinalização de referência de desmodulação (DMRS) para melhor recuperação do canal para canais seletivos de frequência e tempo. Como a codificação de canal tem um impacto significativo na confiabilidade e no rendimento das comunicações sem fio, foram aplicadas técnicas de codificação mais eficazes e confiáveis ​​(adotadas originalmente), por exemplo, os códigos LTE turbo foram substituídos pelos códigos LDPC para canais de dados e códigos convolucionais LTE substituído por uma verificação de redundância cíclica (CRC) suplementada por códigos polares para monitoramento de canal. Além disso, a NR tem a capacidade de usar o espectro de ondas milimétricas com frequências acima de 24 GHz e também com frequências abaixo de 6 GHz. A largura máxima do canal disponível para o usuário em NR é 100 MHz para frequências abaixo de 6 GHz e 400 MHz para transmissão de dados no espectro milimétrico, que é muito maior que a largura do canal de 20 MHz disponível para LTE. Uma largura de canal maior permite taxas de dados de pico mais altas ou densidade de transmissão mais alta em NR. Todos os recursos acima tornam a NR mais confiável, a largura de banda do canal mais eficiente e flexível.

Cenários V2V e modelos de canal

Um conjunto de modelos de canais V2V apresentados pela equipe de teste DSRC de comunicações de curto alcance 802.11 dedicada e avaliação de desempenho. Os modelos de canal foram derivados de três campanhas de medição conduzidas por várias organizações para cinco cenários comuns de V2V, como mostra a figura 1. Esses modelos de canal foram usados ​​pela equipe de pesquisa 802.11bd para avaliar o desempenho e são a referência básica ) para melhorias adicionais. O perfil de atraso RMS medido e o Doppler desses modelos de canal foram geralmente mostrados na Tabela 2

Los na vila

Este modelo implementa a comunicação entre dois veículos em um espaço aberto. Fora da cidade, as comunicações LOS geralmente ocorrem na ausência de outros carros, grandes cercas e prédios. Assim, o perfil de atraso obtido demonstra a forte influência dos componentes da LOS em vários componentes de caminhos múltiplos fracos e um desvio Doppler máximo de 490 Hz.

LOS se aproximando de veículos na cidade

Devido aos edifícios e à alta densidade das máquinas, são observados fortes reflexos e desbotamento de vários caminhos. Pode-se observar pelas medições que os componentes refletidos de alta potência exercem forte influência sobre o sinal, em contraste com o cenário LOS fora da cidade.

NLOS City Crossroads

Considere a comunicação entre dois carros que se aproximam em um cruzamento da cidade com visibilidade limitada em um fluxo em movimento. Haverá prédios e cercas nos cantos do cruzamento, o que levará a reflexões e muitos componentes de vários caminhos. Devido à ausência de um componente LOS dominante e a pequenas diferenças na potência dos componentes refletidos, pode-se esperar uma forte atenuação de múltiplas passagens.

Auto-estrada LOS

Este cenário simula a comunicação entre duas máquinas seguindo uma a outra em um tronco de várias faixas. Apesar da alta densidade de tráfego, sinais, colinas, viadutos, a comunicação LOS ainda é possível, pois não há obstáculos físicos entre as máquinas que se comunicam. Comparado a outros cenários, pode-se esperar um deslocamento Doppler mais alto devido à alta velocidade relativa entre as máquinas que se aproximam.

Auto-estrada NLOS

Esse cenário é semelhante ao cenário LOS, exceto que o caminhão bloqueia a visibilidade entre as máquinas que se comunicam. Podem ocorrer fortes degradações e mudanças na qualidade do composto, porque, devido à alta vazão, não há objetos fortemente refletivos por um longo período de tempo. Esse é o cenário mais difícil dentre todos os itens acima, pois estamos lidando com comunicação NLOS, atenuação de várias passagens e atenuação rápida devido ao alto deslocamento do Doppler.

Avaliação de desempenho

Os cálculos teóricos mostrados na Tabela 1 podem ser usados ​​para comparar tecnologias dentro das taxas de dados disponíveis e atrasos. Esses valores podem ser alcançados apenas se todos os pacotes forem entregues, o que é impossível no mundo físico. Portanto, nesta seção, o desempenho de ambas as tecnologias é avaliado em termos de PER para os modelos de canal V2V descritos anteriormente. PER é definido como a taxa de erros de transmissão em relação ao número total de pacotes transmitidos. Essa é uma métrica genérica usada para avaliar o desempenho e a confiabilidade do destinatário. Queremos saber qual tecnologia funciona de maneira mais confiável em diferentes condições. A confiabilidade é crítica também porque a transferência de dados não é suportada na maioria dos aplicativos de baixa latência. Apesar disso,A NR descreve a capacidade de enviar solicitação de repetição automática híbrida (HARQ) para melhorar a confiabilidade. Não consideramos essa possibilidade neste artigo devido ao requisito de baixa latência.

, 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 .

Comparação PER com o menor MCS

Na Figura 2 (a), você pode ver o gráfico PER para o MCS mais baixo (MCS0) para ambas as tecnologias e os modelos de canal V2X descritos acima. Como NR V2X e 802.11bd definem diferentes combinações de modulação da taxa de codificação, a taxa máxima de dados será diferente daquela mostrada na Tabela 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, . , .

Diferentemente do 802.11bd, os DMRSs são incorporados aos dados de estimativa de canal no NR-V2X no lado do receptor. Além disso, o NR-V2X fornece várias configurações de DMRS, dependendo do tempo e da frequência da seleção de canais, o que leva a uma melhor estimativa de canal. Outro motivo para o excelente desempenho do NR-V2X é a menor taxa de codificação em comparação com o padrão 802.11bd - 0.12 <0.5. Assim, ao usar o MCS0, o NR-V2X pode alcançar maior alcance e confiabilidade em comparação com o 802.11bd.

Comparação PER com 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.

A razão para o desempenho mais alto do NR-V2X com a mesma combinação de parâmetros ambientais e taxa de codificação está novamente na melhor estimativa de canal e no uso de DFT-s-OFDM. O DFT-s-OFDM fornece melhores PERs em comparação com o OFDM para desbotamento seletivo de frequência, pois os símbolos de dados são distribuídos por toda a largura do canal.

Estimativa de canal para diferentes turnos de Doppler

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

Frequência de midambles = 10, 5 e 3 símbolos OFDM para 250, 500 e 1000 Hz, respectivamente. Com esses parâmetros, a frequência dos midambles é de aproximadamente 90% do tempo de conectividade para todos os três turnos Doppler.

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.

Uma comparação semelhante é apresentada na Figura 3 (b) para o caso com ½ 16QAM. Novamente, segue-se dos resultados apresentados que a alta confiabilidade do 802.11bd é possível apenas quando se usa midambles. Mesmo com taxas de modulação de codificação equivalentes, o NR-V2X tem mais de 1 dB de vantagem para todos os desvios do Doppler. Pode-se ver que o ICI está se tornando cada vez mais visível em SNRs altos. Assim, a diferença no PER entre as tecnologias aumenta para diferentes valores dos desvios do Doppler com o aumento da SNR.

Efeitos DCM e opção de faixa estendida

, 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 .

Parte 3. Dispositivos V2X disponíveis para teste no mercado

Sumário

Em primeiro lugar, observo que é praticamente impossível encomendar um dispositivo na Rússia por algum dinheiro. Se você planeja comprar um dispositivo compatível com V2X 802.11p ou LTE-V2X (a partir de 2000 Euros), primeiro, desenvolvedores e distribuidores quase nunca compram uma licença para importar seus produtos na Rússia, para que ninguém saiba o que pode acontecer na alfândega, quanto dinheiro eles querem receber de você na alfândega, quanto esclarecimento, execução e outras burocracias podem durar. Assim, é caro, pode durar 3 meses sem garantia de que será permitido atravessar a fronteira, todos os riscos estão em você. Existe uma opção para comprar esse dispositivo de uma empresa importadora russa, mas, regra geral, essas empresas não solicitam cópias únicas, pois não é lucrativo; se você não for comprar em grandes quantidades, essa também não é a sua opção. Resta encomendar os dispositivos de teste em um endereço na União Europeia e transportá-los na bagagem de mão para sua terra natal, ou ir diretamente para o armazém e transportar novamente a bagagem.

Eu fiz uma pequena pesquisa sobre os dispositivos V2X disponíveis no mercado. Falha ao testar devido à falta de financiamento para a aquisição do mesmo. E eles custam um pouco. Abaixo está quanto mais.

Produto

OBU

Processadores de comunicação V2x

Os componentes semicondutores são mais fáceis e baratos de comprar do que os produtos acabados. Mas neste caso, você deve montar o OBU com suas próprias mãos, o que é difícil.

Conclusão

Começamos com uma breve visão geral das tecnologias existentes, com um resumo das especificações. Depois disso, concluímos que o 802.11p e o LTE-V2X não são de interesse de pesquisa, uma vez que as próximas gerações já estão em estágio avançado no desenvolvimento de especificações e o 5G NR-V2X não é compatível com o LTE-V2X. A próxima parte foi uma tradução de uma comparação de modelos com base nas especificações disponíveis dos padrões 802.11bd e 5G NR-V2X. A última parte fornece uma breve visão geral dos produtos existentes com base no 802.11p. No momento da publicação, não havia produtos comerciais criados com base em 802.11bd ou 5G NR-V2X, respectivamente, eles não estavam incluídos na revisão.

Portanto, fica claro que o mercado de dispositivos V2X ainda é muito jovem e pequeno. A penetração modesta das tecnologias V2X, na minha opinião, se deve ao fato de que produtos comerciais acessíveis não atendem aos altos requisitos de aplicativos de baixa latência. No caso de soluções que possam aumentar significativamente a autonomia dos veículos, aguardamos o crescimento explosivo do mercado e a penetração da tecnologia V2X.