ChinaAutoRegs|GB/T英文版翻译《基于 LTE-V2X 直连通信的车载信息交互系 统技术要求及试验方法》(英语译本)
Technical requirements and test methods of vehicular communication system based on LTE-V2X direct communication
目次
前言 II
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义、缩略语 1
4 系统描述 3
5 一般要求 4
6 定位授时要求 7
7 功能要求 8
8 通信性能要求 33
9 电磁兼容要求 34
10 试验 34
附录 A(资料性) 系统电磁兼容技术要求及试验方法 55
附录 B(资料性) 事件触发 BSM 消息发送 57
附录 C(资料性) 拥塞控制机制 58
附录 D(规范性) 参数说明 63
附录 E(规范性) 基本车辆类型及编号 64
附录 F(资料性) 车辆历史轨迹与预测路线参考设计 68
附录 G(规范性) 车辆方位区域划分 81
附录 H(资料性) 耐久性试验 83
附录 I(资料性) 车辆天线性能测试场地要求 85
1 范围
本文件规定了基于长期演进的车用无线通信技术(LTE-V2X)支持直连通信的车载信息交互系统的 一般要求、定位授时要求、功能要求、通信性能要求、电磁兼容要求以及试验方法等内容。
本文件适用于M类、N类汽车使用的基于LTE-V2X直连通信方式的车载信息交互系统(以下简称系统), 其他车辆类型可参照执行。本文件中既包含系统要求也包含整车要求。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件。
GB/T 20512—2006 GPS接收机导航定位数据输出格式
GB/T 28046(所有部分) 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验
GB/T 30038—2013 道路车辆 电气电子设备防护等级(IP代码)
GB 34660—2017 道路车辆 电磁兼容性能要求和试验方法
YD/T 3707—2020 基于LTE的车联网无线通信技术 网络层技术要求
YD/T 3709—2020 基于LTE的车联网无线通信技术 消息层技术要求
YD/T 3756—2020 基于LTE的车联网无线通信技术 支持直连通信的车载终端设备技术要求
YD/T 3848—2021 基于LTE的车联网无线通信技术 支持LTE-V2X PC5直连通信的车载终端设备测 试方法
YD/T 3957—2021 基于LTE的车联网无线通信技术 安全证书管理系统技术要求
3 术语和定义、缩略语
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
基于长期演进的车用无线通信技术 Long Term Evolution Vehicle to Everything;LTE-V2X
基于LTE的车辆与其他设备之间进行无线通信的技术,包括终端之间直连通信方式的PC5接口技术, 以及终端与基站之间的上/下行链路通信方式的Uu接口技术。
3.1.2
直连通信 direct communication 无线电设备通过无线电传输方式直接进行通信和信息交换。 注:本文件指通过LTE-V2X PC5接口实现系统与其他设备之间信息交换的通信方式。
3.1.3
试验电压 test voltage 在试验期间施加到被测设备上的电压。 [来源:GB/T 28046.1-2011,3.5]
3.1.4
关键事件条件 key event condition
关键事件标志被置位所需的事件条件。
3.1.5
试验车辆 vehicle under test
搭载满足本文件规定的系统的指定车辆。
3.1.6
目标车辆 target vehicle
搭载满足本文件规定的系统且正在与试验车辆进行通信的车辆。
缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ABS 制动防抱死系统 Antilock Brake System
AID 应用标识 ApplicationIdentifier
BDS 北斗卫星导航系统 BeiDou Navigation Satellite System BLER 误块率 Block Error Rate
BSM 车辆基本安全消息 Basic Safety Message CA 证书机构 Certificate Authority
CBR 信道忙碌率 Channel Busy Ratio
DE 数据元素 Data Element
DF 数据帧 Data Frame
DSM 专用短程通信短消息 Dedicated Short Message
DSMP 专用短消息协议 Dedicated Short Message Protocol DUT 被测装置 Device Under Test
ESP 车身电子稳定系统 Electronic Stability Program GALILEO 伽利略卫星导航系统 Galileo Navigation Satellite System GLONASS 格洛纳斯卫星导航系统 Global Navigation Satellite System GNSS 全球导航卫星系统 Global Navigation Satellite System GPS 全球定位系统 Global Positioning System
GST GNSS伪距误差统计数据 GNSS Pseudorange Noise Statistics HDOP 水平精度因子 Horizontal Dilution Of Precision
ID 身份标识号码 Identity
LTE 长期演进技术 Long Term Evolution
LTE-V2X 基于LTE的车用无线通信技术 LTE Vehicle to Everything MAC 媒体访问控制地址 Media Access Control Address PC5 邻近直连通信接口5 ProSe Communication
PDCP 分组数据汇聚协议 Packet Data Convergence Protocol PGK 临近服务群组秘钥 Prose Group Key
PH 历史轨迹 Path History
PPPP 临近服务逐包优先级 ProSe Per-Packet Priority PTK 临近服务业务秘钥 Prose Traffic Key
RLC 无线链路控制 Radio Link Control
SDU 业务数据单元 Service Data Unit
SPDU 安全协议数据单元 Secured Protocol Data Unit
UM
UPER USB
Ut 无确认模式
非对齐压缩编码规则 通用串行总线 试验电压 Unacknowledged Mode
Unaligned Packet Encoding Rules Universal Serial Bus
Test Voltage
UTC 协调世界时 Coordinated Universal Time
VDOP 垂直精度因子 Vertical Dilution of Precision
TCS 牵引力控制系统 Traction Control System
Tmin 最低工作温度 Minimum Operating Temperature
Tmax 最高工作温度 Maximum Operating Temperature
Usmax 最高工作电压 Supply Voltage Maximum
Usmin 最低工作电压 Supply Voltage Minimum
4 系统描述
系统简介
安装在车辆上的基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统,对外可通过LTE-V2X直连通信技术和其 他车辆、路侧基础设施、弱势交通参与者等进行实时信息交互,对内可通过汽车总线采集电子电气系统 信息并与其进行信息传递。两种常用的系统功能模块示意图如图1。
注:弱势交通参与者包括行人、自行车、电动自行车等。
工作模式
根据试验对象所处的工作条件,将其工作模式分为4种,见表1。
5 一般要求
功能等级划分
系统的功能等级分为以下5级:
a) 等级 A:试验中和试验后系统所有功能满足设计要求;
b) 等级 B:试验中系统所有功能满足设计要求,但允许一个或多个超出规定允差,试验后所有功 能自动恢复到规定限值,存储功能符合等级 A;
c) 等级 C:试验中系统一个或多个功能不满足设计要求,但试验后所有功能自动恢复正常运行; d) 等级 D:试验中系统一个或多个功能不满足设计要求,且试验后不能自动恢复正常运行,需对
系统进行简单操作重新激活;
e) 等级 E:试验中系统一个或多个功能不满足设计要求,且试验后不能自动恢复正常运行,需对 系统进行维修或更换。
注:此处的“功能”是指系统对BSM必选数据的发送功能。
电气性能
5.2.1 直流供电电压
系统的直流供电电压范围见表2,在Usmin~Usmax范围内,按照10.1.2.1进行试验,系统功能状态应满 足5.1等级A要求。
5.2.2 过电压
5.2.2.1 (Tmax-20 ℃)条件
按照10.1.2.2.1进行试验,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
注:对于具有过压保护措施的系统,可在试验后检查系统功能状态。
5.2.2.2 室温条件
按照10.1.2.2.2进行试验,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
注:对于具有过压保护措施的系统,可在试验后检查系统功能状态。
5.2.3 供电电压缓降和缓升
按照10.1.2.3进行试验,当供电电压由Usmin降到0 V,然后由0 V升到Usmin时,系统功能状态应满足5.
1等级C的要求。
5.2.4 叠加交流电压
按照10.1.2.4进行试验,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.2.5 反向电压
按照10.1.2.5进行试验,试验后,系统功能状态应满足5.1等级C的要求。
5.2.6 供电电压瞬态变化
5.2.6.1 供电电压瞬时下降
按照10.1.2.6进行试验,系统功能状态应满足5.1等级B的要求。
5.2.6.2 复位特性
按照10.1.2.6进行试验,电压恢复到Usmin后,系统功能状态应满足5.1等级C的要求。
5.2.6.3 启动特性
按照10.1.2.6进行试验,系统功能状态应满足5.1等级C的要求。
5.2.7 参考接地和供电偏移
按照10.1.2.7进行试验,对于多点接地的系统,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.2.8 抛负载
按照10.1.2.8进行试验,系统功能状态应满足5.1等级C的要求。
5.2.9 开路
按照10.1.2.9进行试验,系统功能状态应满足5.1中等级C的要求。
5.2.10 短路保护
按照10.1.2.10进行试验,系统功能状态应满足5.1中等级C的要求。
5.2.11 绝缘电阻
按照10.1.2.11进行试验,系统绝缘电阻应大于10 MΩ。
环境耐候性
5.3.1 温湿度范围
系统的贮存环境温湿度范围和工作环境温湿度范围应符合表3的规定。
5.3.2 低温贮存
按照10.1.3.1进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级C的要求。
5.3.3 低温工作
按照10.1.3.2进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.3.4 高温贮存
按照10.1.3.3进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级C的要求。
5.3.5 高温工作
按照10.1.3.4进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.3.6 温度梯度
按照10.1.3.5进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.3.7 规定转换时间的温度快速变化
按照10.1.3.6进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级C的要求。
6
5.3.8 规定变化率的温度循环
按照10.1.3.7进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.3.9 湿热循环
按照10.1.3.8进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.3.10 稳态湿热
按照10.1.3.9进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.3.11 耐盐雾
按照10.1.3.10进行试验,检查系统外观,系统应密封完好,标志和标签应清晰可见,系统功能状 态应满足5.1等级C的要求。
外壳防护
按照GB/T 28046.4-2011表A.1的要求,按照10.1.4进行试验,系统功能应满足5.1等级C的要求。
机械性能
5.5.1 机械振动
按照10.1.5.1进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.5.2 机械冲击
按照10.1.5.2进行试验,不允许损坏,系统功能状态应满足5.1等级A的要求。
5.5.3 自由跌落
按照10.1.5.3进行试验,不允许有隐形损坏,在不影响系统性能的情况下允许外壳有微小损坏,系 统功能状态应满足5.1中等级C的要求。
耐久性
按照10.1.6进行试验,系统寿命应不低于10年。
系统电磁兼容性
系统电磁兼容性要求参照附录A。
6 定位授时要求
定位
车载定位子系统至少应包含一个独立的GNSS接收终端,能支持BDS或GPS卫星定位系统;也可同时支 持GALILEO/GLONASS等卫星定位系统,以及公开接口标准的定位增强系统。
车载定位子系统应以一个预设的频率vPosDetRate输出符合6.3规定的自车位置坐标,在opensky环 境下精度达到1.5 m(置信概率为68%),且应提供确认该坐标时的UTC时间。
opensky是指开阔测试环境,用来描述从设备出发能够在遇到最小阻碍的情况下观测到的天空,应 同时满足以下要求:
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a) 以参考设备和待测设备的 GNSS 天线为相位中心,在水平面 5°(高度仰角)以上的所有方向 内,无外部视野遮挡;
b) 参考设备所使用的 GNSS 卫星数量大于等于 7;
c) 参考设备从 GNSS 卫星所测得的 HDOP≤1.5,同时 VDOP≤3。
定位增强
如果GNSS定位精度不足以支持系统精度要求(见6.1),车载定位子系统可支持惯导与GNSS定位的 融合,或者同时可支持定位增强系统的接入,包括统一接口标准的地基增强系统和/或星基增强系统。 注:定位子系统可以通过支持其他传感器的融合定位技术来进一步提高定位精度(例如基于视觉特征匹配和高精度
地图的融合定位、接收路侧智能感知设备的定位信息等手段)。
坐标系统与定位参考点
车辆投影至道路平面的点(纬度、经度和高度)为道路平面上车辆的包络矩形的中心,此矩形覆盖 车辆的最前端和最后端,以及侧边到侧边的点,包含外部后视镜等原始设备,如图2所示。
系统时间
系统中应包含一个符合UTC的参考时钟,满足设定的精度值vTimeAccuracy。系统每次输出位置信息 时应同时包含与之对应的UTC时间。
注:系统有同步至UTC的时间(DE_DSecond)以支持位置和时间的推算以及安全要求。系统可以采用GNSS接收器配合 相应的每秒一次脉冲以实现参考时钟。
7 功能要求
接入层配置要求
7.1.1 PC5 接口通用要求
若系统预配置了syncOffsetIndicator1-r14、syncOffsetIndicator2-r14或syncOffsetIndicator 3-r14,这三个参数不应生效。
注:预配置参数指的是在没有网络辅助的情况下,PC5无线通信子系统通信所需要的参数。
7.1.2 PC5 接口发送端要求
7.1.2.1 系统应采用广播发送方式发送业务数据。
7.1.2.2 系统应支持采用传输模式 4 进行数据发送。在发送业务数据时,宜采用感知加半持续调度的 资源选择方式。
注:传输模式4指终端(用户设备)自主资源选择,终端通过侦听的方式感知占用PC5资源。
7.1.2.3 PDCP 头的 3 比特 SDU 类型应设为 011,应采用 16 比特的 PDCP SN。PGK 标识、PTK 标识和 PD CP SN 应设为 0。
7.1.2.4 系统在使用 PC5 发送业务数据时应采用 RLC UM,并采用 5 比特的 RLC SN。
7.1.2.5 MAC 头的 4 比特 V 域应设为 0011。
网络层配置要求
7.2.1 PC5 接口发送端要求
数据包发送行为应符合如下要求:
a) 针对 YD/T 3707—2020 表 1 定义的 DSMP 数据帧格式,DSMP 版本填写为 0,预留域全填写为 0;
b) 适配层在[0x010001,0xFFFFFE]范围内随机产生并维持 24 比特 Source_Layer-2 ID。若 ADAP
TATION-LAYER.request 中出现 Application layer ID changed 参数,适配层在[0x010001,0 xFFFFFE]范围内重新随机产生并维持 24 比特 Source_Layer-2 ID。适配层在数据包发送时将 维持的 24 比特 Source_Layer-2 ID 指示给接入层;
c) 适配层按照表 4 将 AID 参数映射为 24 比特 Destination_Layer-2 ID 并指示给接入层;
d) 适配层根据 YD/T 3756-2020 表 A.2,将发送数据包的 Priority 参数映射为 PPPP 并指示给接 入层;
e) 当上层提供 Traffic Period 参数时,网络层将其指示给接入层。
7.2.2 PC5 接口接收端要求
数据包接收行为应满足如下要求:
a) 适配层根据 YD/T 3756—2020 表 A.3,将接收数据包的 PPPP 映射为 Priority 并指示给上层;
b) 当下层提供 CBR 或 Max data rate 参数时,网络层将其指示给上层。
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应用层要求
7.3.1 BSM 消息发送要求
7.3.1.1 消息内容
系统发送的数据结构及编码应符合YD/T 3709—2020。BSM不得携带表5未提及的其他数据单元。消 息集由帧格式和帧中打包的消息体组成。
当系统接收BSM消息时,系统应能忽略除表6之外的数据元素。
注:本要求确保车辆安全通信不因过大的消息规模导致信道拥塞。 BSM消息内容如表5,BSM消息中的数据帧及数据元素定义见7.3.2。
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