V2X技术概述和比较

总结

V2X是车辆之间所有类型的通信的通用名称。 考虑并比较可用的规格，数学模型，查看该领域存在哪些商业解决方案以及如何在俄罗斯购买它们。 我们首先简要回顾一下已完成和正在出现的V2X标准（IEEE 802.11p，IEEE 802.11bd，3GPP LTE-V2X，3GPP 5G NR-V2X甚至是3GPP 6G NR-V2X）。 第二部分是对数学模型IEEE 802.11bd和3GPP 5G NR-V2X可靠性的比较的翻译。 第三部分概述了V2X，处理器和OBU的商业产品。

引言

词汇表

V2X-通讯工具
C-V2X-蜂窝V2X
DSRC-专用的短距离通信。 这是基于WIFI的V2X
LOS-视线-视线
NLOS-非视线-视线外
ITS-智能交通系统
Midamble-用于计算机网络中以将标头消息与数据分开，可以是字符或单词

用例

我们将针对主动安全和自动驾驶场景评估V2X技术，从而使在任何环境条件下的短响应时间成为主要质量标准。

主要方案：

• 乡村道路上的LOS
• 高速公路上的LOS
• 城市中的LOS
• 在城市交叉路口交通繁忙的情况下
• 高速公路上的NLOS
• NLOS在城市
• 非接触式收费
• 十字路口监管

动机

我是一位拥有10年IT经验的工程师。 其中3个（到2019年）是我在一家汽车初创公司中进行的测试。 我的工作草案与V2X无关。 在2019年汽车测试博览会之后，对该主题产生了兴趣，在那次展会中，我发现了V2X设备和应用程序的市场。 根据彭博社的估计，到2022年，这个市场的价值将达到12亿美元。

第1部分。V2X规范的歌词概述

DSRC

现有的DSRC（专用短距离通信）产品是使用IEEE 802.11p标准设计的。

这是2010年发布的第一个V2X标准，基于IEEE 802.11a WLAN。 与802.11a相比，802.11p版本对OSI PHY和MAC级别进行了更改，以改善传统WLAN的性能，以通信快速移动（最高250 km / h）的车辆。 基于IEEE 802.11ac WLAN并向下兼容802.11p的下一版IEEE 802.11bd WLAN处于早期阶段。 计划改善信号源密度高的环境中的工作，将吞吐量提高到1 Gb / s以上，能够以3 dB的功率处理弱信号，以扩大范围，支持定位，并将相对最大速度提高到500 km / h

C-v2x

LTE-V2X是C-V2X规范的当前实现。 5G NR-V2X处于早期阶段。

蜂窝技术版本的开发由第三代合作伙伴计划3GPP协调，以确保在可能的情况下，各个蜂窝标准版本之间具有直接的向后兼容性。 甚至还根据欧洲委员会标准化指令M / 453和可选的ITS指令2010/40 / EU对蜂窝标准的向后兼容性进行了法律审查。 5G NR-V2X和LTE-V2X不向后兼容。 在开发新版本时，人们认为LTE-V2X的渗透水平不足以支持向后兼容性。 3GPP版本8（称为LTE）于2009年12月3日发布，大约花了3年的时间开发。 2011年发布了3GPP版本10 LTE-Advanced，2014年发布了3GPP版本14 LTE-V2X。5G一代从3GPP版本15开始。 在 3GPP 的发布时间表中，项目分为3个阶段，几乎与发布完全一致，阶段分为3个以上阶段。 在每种情况下，中间指数为1、2、2+的阶段/释放都是一个规格。 索引3表示在物理级别执行标准。 版本是部分并行开发的-下一个版本的开发在上一个版本的发布之前开始。 在某些情况下，可以添加与测试规范有关的阶段4。 因此，根据3GPP路线图 ，5G项目仍处于早期阶段。 计划仅在2020年3月之前完成版本16的开发。 根据3G和4G发行版的经验，可以假设现实的是，预计将推出5G-NR发行版 ，其中包括3GPP 发行版17 ，该发行版将于2021年底进行。
在研发和规范制定阶段，所谓的6G标准是并行的，他们计划在2030年推出。 如果6G也不像具有LTE-V2X的5G NR-V2X那样与5G NR-V2X向后兼容，那么对引入新的C-V2X技术感兴趣的组织可能会忽略5G NR-V2X，以等待6G释放并立即工作。和他在一起。

差异性

从商业用途的角度来看，DSRC与C-V2X的主要区别在于，DSRC在生产中是稳定的，经过测试，不断发展且可预测地发展的，而C-V2X并非如此。 OEM和硬件开发人员可以使用DSRC技术进行长期规划。 同时，DSRC在技术规格上不超过C-V2X，并且在某些组件上不如C-V2X。 LTE-V2X的问题在于，并未大规模实施所有必要的测试，例如跨境测试和跨运营商测试。 而且，在从16开始的3GPP版本中，不能保证对LTE-V2X的支持。 因此，LTE-V2X和IEEE 802.11p的比较与停止开发第一个支持无关。

比较特性：



6G规格非常乐观，更有可能成为广告宣传。

第2部分。德累斯顿工业大学NR-V2X和IEEE 802.11bd在2019年的比较可靠性测试结果[英语翻译]

译者注

翻译不是严格逐字记录的。 尽可能取消自我重复，并在适当的地方简化语法。 感谢您的建设性反馈。

作者

Waqar Anwar，Andreas Trasl，Norman Franchi和Gerhard Fettweis，沃达丰德国德累斯顿工业大学移动通信系统系主任

注解

超可靠的通信使您能够实现涵盖自动驾驶和对安全至关重要的应用的复杂方案。 诸如IEEE 802.11p和LTE-V2V之类的现代汽车通信技术无法满足这些方案的可靠性要求。 这些技术的下一代正在开发，能够满足这些要求。 本文分析了IEEE 802.bd和NR-V2X技术的估计可靠性。 尽管物理层的标准尚不可用，但我们在研究中使用了可用的参数。 我们使用基于Monte Carlo的仿真来分析这些技术在各种V2V场景中的物理层性能。 超可靠通信的主要挑战之一是V2V场景中的高多普勒频移。 由于更好的多普勒频移处理，NR-V2X在可靠性方面优于IEEE 802.11bd。 在IEEE 802.11bd中，即使在具有高SNR（信噪比）的情况下，高多普勒偏移也会导致数据包错误。 因此，讨论并讨论了在暴露于高多普勒效应时改善IEEE 802.11bd性能的各种措施。

关键术语是IEEE 802.11p，IEEE 802.11bd，LTE-V2X，NR-V2X，超可靠通信。

引言

简介涉及以下内容：在存在雷达，激光雷达，所有类型的摄像机的情况下，我们还需要V2X设备来应对可见度有限的条件（障碍，天气条件，地形），长距离操作和自动驾驶情况。

2010年推出了第一个IEEE 802.11p V2X标准，该标准基于IEEE 802.11a无线LAN标准。 修订标准802.11p引入了PHY和MAC级别，旨在提高汽车WLAN的性能。 IEEE 802.11p的替代产品是基于LTE的蜂窝V2X标准LTE-V2X，该技术于3GPP于2016年推出。 两种技术都适用于基本的用户场景，例如道路工程通知，紧急制动警告，交通信号灯数据，特殊车辆通知。 IEEE和3GPP正在致力于支持更复杂场景的下一代V2X技术。 下一代蜂窝V2X标准基于第五代5G移动通信系统，预计将于2019年6月作为版本16的一部分完成，字母标记为5G NR，其中NR代表新无线电。 因此，名称为NR-V2X。

名为“ IEEE 802.11下一代V2X（NGV）”的工作组正在努力创建IEEE 802.11bd标准（802.11p的后继标准）。

比较和测试，包括现场802.11p和LTE-V2X，是许多出版物的主题[1]-[5]。 最近，就NGV技术802.11bd和NR-V2X的预期吞吐量，延迟和可靠性发表了性能比较[6]（与本文档的作者相同）。 诸如协作式自适应巡航控制或对安全要求严格的应用等方案对换档延迟和通信系统的可靠性有很高的要求。 由于无线通信信道环境的快速变化的性质，在汽车中实现通信可靠性特别困难，这导致信道估计数据的快速淘汰。 除了V2X场景中的高多普勒频移外，瓶颈还成为载波间干扰（ICI）。 由于在不同情况下多普勒频移明显不同，例如，城市内视线（LOS）情况与路线上的LOS情况不同，因此需要对这些情况下的工作进行单独检查。

在这项工作中，我们检查了已开发的V2X技术802.11bd和NR-V2X的PHY级别，以了解错误与传输数据包的比率（数据包错误率-PER）。 PER通常用于衡量接收机的可靠性。 请注意，可靠性很重要，因为在大多数情况下，由于严格的延迟要求而无法使用中继。 这项工作表明，在802.11bd的高信噪比（SNR）下，高多普勒偏移量可能导致数据包错误。 这是由于过时的信道额定值加上深度衰落所致。

要改善信道估计，请使用同步字或中间码
防止饱和效果。 结果表明，必须根据车辆的速度定期使用中同步码。 为了进一步改善低SNR区域中的802.11bd，我们建议使用IEEE 802.11ax中定义的功能，例如扩展范围的前同步码和双载波调制DCM。 最后，对所有这些改进后的802.11bd性能进行了评估，并将其与NR-V2X的性能进行了比较。

技术概述

在本节中，您可以找到对未来802.11bd和NR-V2X标准及其前身最有可能改进的讨论和比较。

IEEE 802.11bd

IEEE 802.11p于2010年作为标准802.11的修订版引入。 从那时起，针对WLAN系统的几种类型的PHY层实现已变得可用，需要针对V2X进行调整。 可以预期，下一个802.11bd标准将基于现有的WLAN技术（例如IEEE 802.11ac），并将使用可用的PHY配置。

在最新的802.11版本中，由于更高的调制阶数和编码方案（MCS-调制编码方案），使用载波聚合的更多宽带配置（更多带宽）以及多输入多输出（MIMO）数据传输方法，提高了PHY级带宽。 引入了低密度奇偶校验低密度奇偶校验方法，该方法对于高有效载荷更加有效，从而提高了速度和可靠性。 后来通过时空块编码（STBC）或DCM改善了可靠性。 STBC是一种分集天线配置，它允许发射机侧的两个分集分支（其中DCM是频率分集）使用两个分集分支。 众多循环前缀（CP）时隙使您可以实施特定的选择方案，以防止符号间干扰（ISI），从而使802.11标准更适合于室外环境。 使用中间码可以减少使用中间码的频率估计，并可以更好地应对高多普勒频移。

还提供扩展范围的配置，该配置可加快同步和信道估计的速度，重复前导信号的特定字段以增加范围和可靠性。

根据802.11bd项目授权报告，考虑了以下PHY参数：
载波调制方案：OFDM
子载波间隔：156.25 kHz和178.125 kHz。
CP持续时间：1.6ms，3.2ms
信道编码：LDPC
最低价格：MCS9（⅚256-QAM）
目标速度= 250 km / h
多普勒恢复方法：高密度midamble



同一作者在以前的工作中显示了从表中导出数值的方法。

NR-V2X

3GPP于2016年在第14版中完成了第一个LTE-V2X蜂窝V2X标准。即将到来的5G NR标准预计将发生重大变化，该标准定义了新的V2X场景和要求。 规范的最终版本计划于2019年底在版本16中完成。基于物理层的可能设置，我们假设NR-V2X将专注于NR上行链路（UL）。 由于NR-UL规范已经可用，因此您可以设计一个用于模拟NR-V2X的框架。

与LTE相比，NR UL物理层的主要改进是DFT-spread-OFDM和OFDM这两种方法均可用于数据传输。 OFDM以较低的实现复杂度提高了宽带操作的吞吐量效率，因此更适合于需要高吞吐量的应用。 对于要求高能效的低预算设备，DFT-s-OFDM由于其PARP（峰均功率比）低而成为最佳选择。 NR中引入的另一个改进是可伸缩的OFDM数字学，它使您可以在15 kHz至480 kHz的不同子载波间隔之间进行选择。 与这些命理一起，时隙持续时间在1ms-0.031ms的范围内。 与LTE不同，NR中的最小传输时间间隔（TTI）等于一个时隙的持续时间（一个时隙的持续时间）。 除了低延迟通信之外，还提供了一个微型时隙选项，用于仅使用2、4或7个OFDM符号而没有任何时隙边界的数据传输。 NR中的可扩展数字学以及可变持续时间（CP）提供了对应用程序的要求以及对特定环境的适应性。
NR还提供了各种解调参考信令（DMRS）选项，以更好地恢复频率和时间选择信道的信道。 由于信道编码对无线通信的可靠性和吞吐量具有重大影响，因此已应用（最初采用了）更有效和可靠的编码技术，例如，LTE Turbo码已被数据信道的LDPC码和LTE卷积码所取代取而代之的是循环冗余校验（CRC），并补充了用于监视信道的极性代码。 此外，NR具有在24 GHz以上的频率和6 GHz以下的频率使用毫米波频谱的能力。 对于低于6 GHz的频率，NR中可供用户使用的最大信道宽度为100 MHz，而对于毫米波频谱中的数据传输，则为400 MHz，这远远大于LTE的20 MHz信道宽度。 较大的通道宽度允许更高的峰值数据速率或更高的NR发送密度。 以上所有功能使NR更可靠，信道带宽更高效，更灵活。

V2V场景和渠道模型

802.11专用短距离通信DSRC测试和性能评估团队提供了一组V2V通道模型。 通道模型是从几个组织针对五个常见V2V场景进行的三个测量活动中得出的，如图1所示。这些通道模型被802.11bd研究团队用来评估性能，并且是基础参考。 ）进行进一步的改进。 表2大致显示了这些信道模型的实测RMS延迟曲线和多普勒

村里的洛斯

该模型在空旷的空间中实现了两辆车之间的通信。 在城市以外，LOS通信通常在没有其他汽车，大型栅栏和建筑物的情况下进行。 因此，所获得的延迟曲线证明了LOS分量在几个弱多径分量中的强大影响以及490 Hz的最大多普勒频移。

城市中的LOS接近车辆

由于建筑物和机器的高密度，观察到强烈的反射和多径衰落。从测量结果可以看出，与郊区LOS情景相比，高功率反射分量对信号有很大影响。

NLOS城市十字路口

考虑在一个城市交叉路口的两辆即将驶来的汽车之间的通信，该汽车在行驶中的能见度有限。交叉路口的拐角处将有建筑物和栅栏，这将导致反射和许多多路径分量。由于不存在主要的LOS分量，并且反射分量的功率差异很小，因此可以预期会有很强的多通衰减。

LOS高速公路

此方案模拟在多车道中继线路上彼此相邻的两台机器之间的通信。虽然交通密度高，路牌，山丘，立交桥，OS OS OS仍然可能，因为通信机器之间没有障碍物与其他情况比，由于对面机器之间的相对速度较高，因此因此可以预期会有更高的多普勒频移。

NLOS高速公路

此场景类似于LOS场景，除了卡车挡住了通信机器之间的可见性。由于高流速，在很长一段时间内不会出现强烈反射的物体，因此会发生强烈的降解和化合物质量的变化。在所有上述情况中，这是最困难的情况，因为我们正在处理NLOS通信，由于高多普勒频移而导致的多通衰减和快速衰减。

性能等级

表1所示的理论计算可用于比较可用数据速率和延迟内的技术。仅当所有数据包都已交付时才能实现这些值，这在物理世界中是不可能的。因此，在本节中，将根据先前描述的V2V通道模型的PER评估两种技术的性能。 PER定义为传输错误与传输的数据包总数之比。这是用于评估收件人性能和可靠性的通用指标。我们想知道哪种技术在不同条件下更可靠地工作。可靠性也很关键，因为大多数低延迟应用程序不支持数据传输。尽管如此，NR描述了发送混合自动重发请求（HARQ）以提高可靠性的能力。由于等待时间低，我们在本文中不考虑这种可能性。

为了比较这些技术的性能，对MATLAB中这些技术级别的PHY功能进行了全面的实现。为了模拟除加性高斯白噪声（AWGN）之外的快速衰减和多径效应，使用Rician分布构造了上述模型。在NR-V2X DMRS中，使用具有3个附加参考符号的A型映射，最大长度=1。使用此方案，在时间间隔内使用24个DMRS符号（在每个3-m OFDM符号中，而在频率上的备用子载波中）。由于DMRS的高密度，更好的信道估计是可能的。仿真中使用的其他相关参数如表3所示。



为了比较，使用了调制率和编码率的两种组合。我们比较了两种标准中最低的可用MCS选项（MCS0）（例如，NR-V2X中编码率为0.12的QPSK和802.11bd中编码为½BPSK的QPSK），这也决定了该技术的范围。为了公平起见，我们还对½16QAM进行了比较，这适用于NR-V2X中的MCS13和802.11bd中的MCS3。我们将分析仅限于与实现超可靠连接最相关的两个MCS。为了验证是否符合超可靠性要求，必须测量PER <10 ^ -5，这在有限的时间内很难进行仿真。因此，我们的估计仅限于PER = 10 ^ -3。但是，对于较低的PER，可以通过扩展获得的图来预测性能。

最低MCS的PER比较

在图2（a）中，您可以看到上述两种技术和V2X通道模型的最低MCS（MCS0）的PER图。由于NR V2X和802.11bd定义了编码速率调制的不同组合，因此最大数据速率将与表1中所示的不同。

可以观察到，NR-V2X在所有V2V通道模型中的表现均相同，并且其PER对各种延迟曲线和多普勒频移影响很小。对于802.11bd，PER的变化很大程度上取决于通道的类型。如果将郊区LOS方案中的相似PER进行比较，则将NR-V2X的优势比802.11bd高9dB；对于城市来话流量，则将NR-V2X的优势提高约10dB。在所有其他情况下，一旦在数据包传输期间通道估计过时，就会获得802.11bd的PER。 （在打包过程中）。当封包持续时间与相干时间之比大于或等于1时，就会发生此饱和。如果封包持续时间大于信道相干时间，信道估计对于包末尾的字符不再有效。过时的信道估计的影响取决于当前的衰减深度。如果没有发生深度衰减，则可以观察到信道估计值与其参考值之间的绝对偏差很小。结合深度衰减，此绝对偏差会导致较大的相对误差，从而导致数据包传输错误。为了提高快节奏频道的性能，您可以使用中间码，如下所述。可以使用其他技术来降低深度衰减的可能性，例如多样化。如果没有发生深度衰减，则可以观察到信道估计值与其参考值之间的绝对偏差很小。结合深度衰减，此绝对偏差会导致较大的相对误差，从而导致数据包传输错误。为了提高快节奏频道的性能，您可以使用中间码，如下所述。可以使用其他技术来降低深度衰减的可能性，例如多样化。如果没有发生深度衰减，则可以观察到信道估计值与其参考值之间的绝对偏差很小。结合深度衰减，此绝对偏差会导致较大的相对误差，从而导致数据包传输错误。为了提高快节奏频道的性能，您可以使用中间码，如下所述。可以使用其他技术来降低深度衰减的可能性，例如多样化。为了提高快节奏频道的性能，您可以使用中间码，如下所述。可以使用其他技术来降低深度衰减的可能性，例如多样化。为了提高快节奏频道的性能，您可以使用中间码，如下所述。可以使用其他技术来降低深度衰减的可能性，例如多样化。

与802.11bd不同，DMRS嵌入在接收器侧NR-V2X中的信道估计数据中。此外，NR-V2X提供了各种DMRS配置，具体取决于信道选择的时间和频率，从而带来更好的信道估计。NR-V2X出色性能的另一个原因是其编码速率比802.11bd低-0.12 <0.5。因此，当使用MCS0时，与802.11bd相比，NR-V2X可以实现更大的范围和可靠性。

PER与½16QAM的比较

为了客观地比较技术，此处使用相等的调制和编码速率。图2（b）显示了在不同的V2X通道模型中采用½16QAM的技术所实现的PER。尽管与MCS0相比，NR-V2X和802.11bd之间的差异已大大减小，但对于郊区LOS，高速公路LOS和NLOS城市交叉路口，NR-V2X的优势是与802.11bd相比约为3dB。如前所述，在城市即将到来的LOS信道模型的情况下的优势仅为1 dB，并且当使用NLOS高速公路模型时，由于信道估计不佳，802.11bd的PER变得饱和。对于LOS干线，NLOS干线和NLOS城市交叉通道模型，具有½16QAM的802.11bd的性能要比MCS0好得多。改进的原因是数据包持续时间减少了4倍，因为使用1/2 16QAM时的峰值数据传输速率是MCS0（1/2 BPSK）的4倍。由于减少了分组持续时间和相干时间之间的关系，减小的分组长度导致改进了基于前同步码的802.11bd信道估计的性能。如果该比率<< 1，则不会发生饱和。 （不会发生饱和）。对于高速公路上的NLOS场景，此比率大于1，因为协调时间的50％（通常粗略地视为9 /（16pi * f_d））= 202ms，小于数据包的持续时间= 236ms。因为使用½16QAM的峰值数据传输速率是MCS0（½BPSK）的4倍。由于减少了分组持续时间和相干时间之间的关系，减小的分组长度导致改进了基于前同步码的802.11bd信道估计的性能。如果该比率<< 1，则不会发生饱和。 （不会发生饱和）。对于高速公路上的NLOS场景，此比率大于1，因为协调时间的50％（通常粗略地视为9 /（16pi * f_d））= 202ms，小于数据包的持续时间= 236ms。因为使用½16QAM的峰值数据传输速率是MCS0（½BPSK）的4倍。由于减少了分组持续时间和相干时间之间的关系，减小的分组长度导致改进了基于前同步码的802.11bd信道估计的性能。如果该比率<< 1，则不会发生饱和。 （不会发生饱和）。对于高速公路上的NLOS场景，此比率大于1，因为协调时间的50％（通常粗略地视为9 /（16pi * f_d））= 202ms，小于数据包的持续时间= 236ms。因为减少了分组持续时间和相干时间之间的关系。如果该比率<< 1，则不会发生饱和。 （不会发生饱和）。对于高速公路上的NLOS场景，此比率大于1，因为协调时间的50％（通常粗略地视为9 /（16pi * f_d））= 202ms，小于数据包的持续时间= 236ms。因为减少了分组持续时间和相干时间之间的关系。如果该比率<< 1，则不会发生饱和。 （不会发生饱和）。对于高速公路上的NLOS场景，此比率大于1，因为一致性时间的50％（通常粗略估计为9 /（16pi * f_d））= 202ms，小于数据包的持续时间= 236ms。

同样具有环境参数和编码速率组合的NR-V2X具有更高性能的原因再次在于更好的信道估计和DFT-s-OFDM的使用。DFT-s-OFDM在频率选择性衰落方面比OFDM提供了更好的PER性能，因为数据符号分布在整个信道宽度上。

多普勒频移的信道估计

前面我们看到802.11bd性能受多普勒频移和基于前同步码的信道估计的影响很大。因此，为了提高性能，您可以考虑使用midamble，在数据中重复使用信道估计符号（称为midamble）以获得当前的信道估计，如图4所示。midamble的频率应根据车辆的相对速度进行调整。低频中同步码将导致信道估计错误，而高频中同步码将增加数据包的持续时间（与数据速率成反比）。为了在多普勒频移变化的影响下评估技术，我们选择了NLOS高速公路的情况，这是最坏的情况。将多普勒信道配置文件缩放为三个最大多普勒频移，分别等于250 Hz，500 Hz，1000 Hz。对于802.11bd，假设有两组设置-一组没有中间码，第二组有自适应中间码。

中间码的频率分别为250、500和1000 Hz的10、5和3个OFDM符号。使用这些参数，对于所有三个多普勒频移，中间码的频率约为连接时间的9​​0％。

图3（a）显示了不同多普勒频移下MCS0的PER。可以看出，由于用于信道估计的DMRS的高密度和非常低的编码率，NR-V2X在多普勒频移的影响下非常可靠。尽管高多普勒偏移也会引起ICI（载波间干扰），但对于较慢的SNR，噪声值比ICI更为重要，因此在这种情况下无关紧要。如前所示，由于过时的信道估计，随着多普勒偏移的增加，802.11bd性能会下降。考虑到中间码的频率明显长于信道连接时间，使用自适应中间码可以大大提高802.11bd的性能，并有助于克服最低水平的信道估计误差。尽管添加中同步码会消除802的PER饱和度。在11bd中，与NR-V2X相比仍然存在10dB的差异。

图3（b）中给出了具有1/2 16QAM情况的类似比较。同样，从给出的结果可以得出，只有在使用中间码时，802.11bd的高可靠性才是可能的。即使采用等效的编码调制速率，NR-V2X的所有多普勒偏移也具有超过1 dB的优势。可以看出，ICI在高SNR时变得越来越可见。因此，随着SNR的提高，技术之间的PER差异随着多普勒偏移的不同值而增加。

DCM效果和扩展范围选项

在上一小节中，我们表明添加中间码可以显着提高802.11bd性能。他仍然至少需要10dB SNR才能达到10 ^ -3的PER，而NR-V2X可以达到SNR小于0dB的相同目标。将来，要提高低SNR区域中的802.11bd性能并达到将范围扩大到802.11p两倍的目标，您可以适应802.11ax的增加范围模式和DCM。使用范围扩展模式，信令字段重复两次，并且某些前兆场的功率大大增加，这将接收器灵敏度提高了3 dB。在DCM中，数据在可用子载波的上半部分和下半部分重复，以改善频率多样化和频率选择信道。 IEEE 802。11ax为较低的MCS订单提供了这些选项，以改善小区边缘性能。通过在802.11bd中包含这些选项而实现的性能改进是本节讨论的主题。



使用扩展范围模式和DCM时802.11bd的性能增益如图5所示。启用这些选项后，802.11bd的增益约为5dB。带有MCS0的NR-V2X的频谱效率是802.11bd MCS0的2倍。开启DCM后，802.11bd的频谱效率降低了2倍，变得与NR-V2X MCS0相等。即使DCM和增加的范围将802.11bd改善了5dB，NR-V2X仍需要将SNR降低5dB，才能以相同的频谱效率获得相同的PER结果。由于使用DCM时，频谱效率降低了2倍，因此可以使用其他多样化的选择来实现类似的增长，而不会降低频谱效率，例如STBC或信号接收的多样性（接收分集）。在接收的多样化中，天线彼此之间的距离足够远，因此两个天线上的接收信号都显示出无关的衰减。因此，可以对使用这些选项进行进一步的改进。

结论

在这项工作中，我们比较了已开发的V2X技术在各种V2X方案中的性能可靠性。根据结果​​，可以看出NR-V2X比802.11bd更先进，这在很大程度上是因为802.11bd非常容易发生多普勒频移。此外，我们已经证明，只要中间码周期比信道连接周期短得多，在高多普勒频移的影响下，中间码的使用可以显着提高802.11bd的性能。我们已经证明DCM和扩展范围模式可以增强802.11bd性能。尽管中间码，扩展范围的前同步码和DCM已显示出提高802.11bd可靠性的可能性，但由于DMRS的密度高，由于更好的信道估计，它仍然无法击败NR-V2X。较低的编码速率和DFT-s-OFDM。将来，工作将集中在设计分析方法（例如PHY抽象）上，以扩大与其他目标应用程序和方案的比较。

第3部分。V2X设备可用于市场测试

总结

首先，我注意到在俄罗斯几乎不可能花任何钱订购设备。 如果您打算购买兼容V2X 802.11p或LTE-V2X的设备（2000欧元起），首先，开发人员和发行商几乎从不购买许可证以在俄罗斯进口其产品，因此没人知道海关会发生什么，他们希望在海关从您那里得到多少钱，可以持续多少澄清，执行和其他官僚主义。 因此，它很昂贵，从3个月起就无法保证可以跨境使用，所有风险都由您承担。 可以从俄罗斯进口商公司购买这种设备，但是通常这样的公司不会订购单本，因为它没有利润，因此，如果您不打算批量购买，这也不是您的选择。 它仍然可以在欧盟的某个地址订购测试设备，然后将其随身携带的行李携带到自己的家中，或者直接进入仓库再次携带行李。

我对市场上可用的V2X设备做了一些研究。 由于缺乏收购资金而无法测试。 他们花了一点钱。 下面是多少。

产品介绍

奥布

V2x通信处理器

半导体组件比成品更容易购买和便宜。 但是在这种情况下，您将不得不自己动手组装OBU，这很困难。

结论

我们首先简要概述了现有技术，并简要介绍了规格。 之后，我们得出结论认为802.11p和LTE-V2X不再引起研究兴趣，因为下一代产品已经处于规范制定的后期，并且5G NR-V2X与LTE-V2X不兼容。 下一部分是根据802.11bd和5G NR-V2X标准的可用规范对模型进行比较的译文。 最后一部分简要概述了基于802.11p的现有产品。 在发布之时，还没有基于802.11bd或5G NR-V2X分别创建的商业产品，它们没有包括在本评论中。

因此，很明显，V2X设备的市场仍然很小且很小。 我认为V2X技术的适度渗透是由于价格适中的商业产品不能满足低延迟应用程序的高要求。 如果有能够显着提高车辆自主性的解决方案，我们正在等待市场的爆炸性增长以及V2X技术的渗透。