GB/T 基于 LTE-V2X 直連通信的車載信息交互系統(tǒng)技術(shù)要求
國家標(biāo)準(zhǔn)英文翻譯英文版 GB GBT GB/T 基于 LTE-V2X 直連通信的車載信息交互系統(tǒng)技術(shù)要求

1 范圍
本文件規(guī)定了基于長期演進的車用無線通信技術(shù)(LTE-V2X)支持直連通信的車載信息交互系統(tǒng)的 一般要求、定位授時要求、功能要求、通信性能要求、電磁兼容要求以及試驗方法等內(nèi)容。
本文件適用于M類、N類汽車使用的基于LTE-V2X直連通信方式的車載信息交互系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng)), 其他車輛類型可參照執(zhí)行。本文件中既包含系統(tǒng)要求也包含整車要求。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件, 僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本 文件。
GB/T 20512—2006 GPS接收機導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)輸出格式
GB/T 28046(所有部分) 道路車輛 電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗?
GB/T 30038—2013 道路車輛 電氣電子設(shè)備防護等級(IP代碼)
GB 34660—2017 道路車輛 電磁兼容性能要求和試驗方法
YD/T 3707—2020 基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)要求?
YD/T 3709—2020 基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù) 消息層技術(shù)要求
YD/T 3756—2020 基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù) 支持直連通信的車載終端設(shè)備技術(shù)要求
YD/T 3848—2021 基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù) 支持LTE-V2X PC5直連通信的車載終端設(shè)備測 試方法
YD/T 3957—2021 基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù) 安全證書管理系統(tǒng)技術(shù)要求
3 術(shù)語和定義、縮略語
? ? 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1.1
基于長期演進的車用無線通信技術(shù) Long Term Evolution Vehicle to Everything;LTE-V2X
基于LTE的車輛與其他設(shè)備之間進行無線通信的技術(shù),包括終端之間直連通信方式的PC5接口技術(shù), 以及終端與基站之間的上/下行鏈路通信方式的Uu接口技術(shù)。
3.1.2
直連通信 direct communication 無線電設(shè)備通過無線電傳輸方式直接進行通信和信息交換。 注:本文件指通過LTE-V2X PC5接口實現(xiàn)系統(tǒng)與其他設(shè)備之間信息交換的通信方式。
3.1.3
試驗電壓 test voltage 在試驗期間施加到被測設(shè)備上的電壓。 [來源:GB/T 28046.1-2011,3.5]
3.1.4
關(guān)鍵事件條件 key event condition
關(guān)鍵事件標(biāo)志被置位所需的事件條件。
3.1.5
試驗車輛 vehicle under test
搭載滿足本文件規(guī)定的系統(tǒng)的指定車輛。
3.1.6
目標(biāo)車輛 target vehicle
搭載滿足本文件規(guī)定的系統(tǒng)且正在與試驗車輛進行通信的車輛。
? ?縮略語
下列縮略語適用于本文件。
ABS 制動防抱死系統(tǒng) Antilock Brake System
AID 應(yīng)用標(biāo)識 ApplicationIdentifier
BDS 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) BeiDou Navigation Satellite System BLER 誤塊率 Block Error Rate
BSM 車輛基本安全消息 Basic Safety Message CA 證書機構(gòu) Certificate Authority
CBR 信道忙碌率 Channel Busy Ratio
DE 數(shù)據(jù)元素 Data Element
DF 數(shù)據(jù)幀 Data Frame
DSM 專用短程通信短消息 Dedicated Short Message
DSMP 專用短消息協(xié)議 Dedicated Short Message Protocol DUT 被測裝置 Device Under Test
ESP 車身電子穩(wěn)定系統(tǒng) Electronic Stability Program GALILEO 伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) Galileo Navigation Satellite System GLONASS 格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) Global Navigation Satellite System GNSS 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) Global Navigation Satellite System GPS 全球定位系統(tǒng) Global Positioning System
GST GNSS偽距誤差統(tǒng)計數(shù)據(jù) GNSS Pseudorange Noise Statistics HDOP 水平精度因子 Horizontal Dilution Of Precision
ID 身份標(biāo)識號碼 Identity
LTE 長期演進技術(shù) Long Term Evolution
LTE-V2X 基于LTE的車用無線通信技術(shù) LTE Vehicle to Everything MAC 媒體訪問控制地址 Media Access Control Address PC5 鄰近直連通信接口5 ProSe Communication
PDCP 分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議 Packet Data Convergence Protocol PGK 臨近服務(wù)群組秘鑰 Prose Group Key
PH 歷史軌跡 Path History
PPPP 臨近服務(wù)逐包優(yōu)先級 ProSe Per-Packet Priority PTK 臨近服務(wù)業(yè)務(wù)秘鑰 Prose Traffic Key
RLC 無線鏈路控制 Radio Link Control
SDU 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元 Service Data Unit
SPDU 安全協(xié)議數(shù)據(jù)單元 Secured Protocol Data Unit
UM
UPER USB
Ut 無確認(rèn)模式
非對齊壓縮編碼規(guī)則 通用串行總線 試驗電壓 Unacknowledged Mode
Unaligned Packet Encoding Rules Universal Serial Bus
Test Voltage
UTC 協(xié)調(diào)世界時 Coordinated Universal Time
VDOP 垂直精度因子 Vertical Dilution of Precision
TCS 牽引力控制系統(tǒng) Traction Control System
Tmin 最低工作溫度 Minimum Operating Temperature
Tmax 最高工作溫度 Maximum Operating Temperature
Usmax 最高工作電壓 Supply Voltage Maximum
Usmin 最低工作電壓 Supply Voltage Minimum
4 系統(tǒng)描述
? ? 系統(tǒng)簡介
安裝在車輛上的基于LTE-V2X直連通信的車載信息交互系統(tǒng),對外可通過LTE-V2X直連通信技術(shù)和其 他車輛、路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施、弱勢交通參與者等進行實時信息交互,對內(nèi)可通過汽車總線采集電子電氣系統(tǒng) 信息并與其進行信息傳遞。兩種常用的系統(tǒng)功能模塊示意圖如圖1。
注:弱勢交通參與者包括行人、自行車、電動自行車等。
? ?工作模式
根據(jù)試驗對象所處的工作條件,將其工作模式分為4種,見表1。
5 一般要求
? ? 功能等級劃分
系統(tǒng)的功能等級分為以下5級:
a) 等級 A:試驗中和試驗后系統(tǒng)所有功能滿足設(shè)計要求;
b) 等級 ? ?B:試驗中系統(tǒng)所有功能滿足設(shè)計要求,但允許一個或多個超出規(guī)定允差,試驗后所有功 能自動恢復(fù)到規(guī)定限值,存儲功能符合等級 A;
c) 等級 C:試驗中系統(tǒng)一個或多個功能不滿足設(shè)計要求,但試驗后所有功能自動恢復(fù)正常運行; d) 等級 ? ?D:試驗中系統(tǒng)一個或多個功能不滿足設(shè)計要求,且試驗后不能自動恢復(fù)正常運行,需對
系統(tǒng)進行簡單操作重新激活;
e) 等級 ? ?E:試驗中系統(tǒng)一個或多個功能不滿足設(shè)計要求,且試驗后不能自動恢復(fù)正常運行,需對 系統(tǒng)進行維修或更換。
注:此處的“功能”是指系統(tǒng)對BSM必選數(shù)據(jù)的發(fā)送功能。
? ?電氣性能
5.2.1 直流供電電壓
系統(tǒng)的直流供電電壓范圍見表2,在Usmin~Usmax范圍內(nèi),按照10.1.2.1進行試驗,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿 足5.1等級A要求。
5.2.2 過電壓
5.2.2.1 (Tmax-20 ℃)條件
按照10.1.2.2.1進行試驗,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
注:對于具有過壓保護措施的系統(tǒng),可在試驗后檢查系統(tǒng)功能狀態(tài)。
5.2.2.2 室溫條件
按照10.1.2.2.2進行試驗,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
注:對于具有過壓保護措施的系統(tǒng),可在試驗后檢查系統(tǒng)功能狀態(tài)。
5.2.3 供電電壓緩降和緩升
按照10.1.2.3進行試驗,當(dāng)供電電壓由Usmin降到0 V,然后由0 V升到Usmin時,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.
1等級C的要求。
5.2.4 疊加交流電壓
按照10.1.2.4進行試驗,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.2.5 反向電壓
按照10.1.2.5進行試驗,試驗后,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級C的要求。
5.2.6 供電電壓瞬態(tài)變化
5.2.6.1 供電電壓瞬時下降
按照10.1.2.6進行試驗,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級B的要求。
5.2.6.2 復(fù)位特性
按照10.1.2.6進行試驗,電壓恢復(fù)到Usmin后,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級C的要求。
5.2.6.3 啟動特性
按照10.1.2.6進行試驗,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級C的要求。
5.2.7 參考接地和供電偏移
按照10.1.2.7進行試驗,對于多點接地的系統(tǒng),系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.2.8 拋負(fù)載
按照10.1.2.8進行試驗,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級C的要求。
5.2.9 開路
按照10.1.2.9進行試驗,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1中等級C的要求。
5.2.10 短路保護
按照10.1.2.10進行試驗,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1中等級C的要求。
5.2.11 絕緣電阻
按照10.1.2.11進行試驗,系統(tǒng)絕緣電阻應(yīng)大于10 MΩ。
? ?環(huán)境耐候性
5.3.1 溫濕度范圍
系統(tǒng)的貯存環(huán)境溫濕度范圍和工作環(huán)境溫濕度范圍應(yīng)符合表3的規(guī)定。
5.3.2 低溫貯存
按照10.1.3.1進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級C的要求。
5.3.3 低溫工作
按照10.1.3.2進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.3.4 高溫貯存
按照10.1.3.3進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級C的要求。
5.3.5 高溫工作
按照10.1.3.4進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.3.6 溫度梯度
按照10.1.3.5進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.3.7 規(guī)定轉(zhuǎn)換時間的溫度快速變化
按照10.1.3.6進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級C的要求。
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5.3.8 規(guī)定變化率的溫度循環(huán)
按照10.1.3.7進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.3.9 濕熱循環(huán)
按照10.1.3.8進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.3.10 穩(wěn)態(tài)濕熱
按照10.1.3.9進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.3.11 耐鹽霧
按照10.1.3.10進行試驗,檢查系統(tǒng)外觀,系統(tǒng)應(yīng)密封完好,標(biāo)志和標(biāo)簽應(yīng)清晰可見,系統(tǒng)功能狀 態(tài)應(yīng)滿足5.1等級C的要求。
? ?外殼防護
按照GB/T 28046.4-2011表A.1的要求,按照10.1.4進行試驗,系統(tǒng)功能應(yīng)滿足5.1等級C的要求。
? ?機械性能
5.5.1 機械振動
按照10.1.5.1進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.5.2 機械沖擊
按照10.1.5.2進行試驗,不允許損壞,系統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1等級A的要求。
5.5.3 自由跌落
按照10.1.5.3進行試驗,不允許有隱形損壞,在不影響系統(tǒng)性能的情況下允許外殼有微小損壞,系 統(tǒng)功能狀態(tài)應(yīng)滿足5.1中等級C的要求。
? ?耐久性
按照10.1.6進行試驗,系統(tǒng)壽命應(yīng)不低于10年。
? ?系統(tǒng)電磁兼容性
系統(tǒng)電磁兼容性要求參照附錄A。
6 定位授時要求
? ? 定位
車載定位子系統(tǒng)至少應(yīng)包含一個獨立的GNSS接收終端,能支持BDS或GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng);也可同時支 持GALILEO/GLONASS等衛(wèi)星定位系統(tǒng),以及公開接口標(biāo)準(zhǔn)的定位增強系統(tǒng)。
車載定位子系統(tǒng)應(yīng)以一個預(yù)設(shè)的頻率vPosDetRate輸出符合6.3規(guī)定的自車位置坐標(biāo),在opensky環(huán) 境下精度達到1.5 m(置信概率為68%),且應(yīng)提供確認(rèn)該坐標(biāo)時的UTC時間。
opensky是指開闊測試環(huán)境,用來描述從設(shè)備出發(fā)能夠在遇到最小阻礙的情況下觀測到的天空,應(yīng) 同時滿足以下要求:
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a) ?以參考設(shè)備和待測設(shè)備的 GNSS 天線為相位中心,在水平面 5°(高度仰角)以上的所有方向 內(nèi),無外部視野遮擋;
b) 參考設(shè)備所使用的 GNSS 衛(wèi)星數(shù)量大于等于 7;
c) 參考設(shè)備從 GNSS 衛(wèi)星所測得的 HDOP≤1.5,同時 VDOP≤3。
? ?定位增強
如果GNSS定位精度不足以支持系統(tǒng)精度要求(見6.1),車載定位子系統(tǒng)可支持慣導(dǎo)與GNSS定位的 融合,或者同時可支持定位增強系統(tǒng)的接入,包括統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)的地基增強系統(tǒng)和/或星基增強系統(tǒng)。 注:定位子系統(tǒng)可以通過支持其他傳感器的融合定位技術(shù)來進一步提高定位精度(例如基于視覺特征匹配和高精度
地圖的融合定位、接收路側(cè)智能感知設(shè)備的定位信息等手段)。
? ?坐標(biāo)系統(tǒng)與定位參考點
車輛投影至道路平面的點(緯度、經(jīng)度和高度)為道路平面上車輛的包絡(luò)矩形的中心,此矩形覆蓋 車輛的最前端和最后端,以及側(cè)邊到側(cè)邊的點,包含外部后視鏡等原始設(shè)備,如圖2所示。
? ?系統(tǒng)時間
系統(tǒng)中應(yīng)包含一個符合UTC的參考時鐘,滿足設(shè)定的精度值vTimeAccuracy。系統(tǒng)每次輸出位置信息 時應(yīng)同時包含與之對應(yīng)的UTC時間。
注:系統(tǒng)有同步至UTC的時間(DE_DSecond)以支持位置和時間的推算以及安全要求。系統(tǒng)可以采用GNSS接收器配合 相應(yīng)的每秒一次脈沖以實現(xiàn)參考時鐘。
7 功能要求
? ? 接入層配置要求
7.1.1 PC5 接口通用要求
若系統(tǒng)預(yù)配置了syncOffsetIndicator1-r14、syncOffsetIndicator2-r14或syncOffsetIndicator 3-r14,這三個參數(shù)不應(yīng)生效。
注:預(yù)配置參數(shù)指的是在沒有網(wǎng)絡(luò)輔助的情況下,PC5無線通信子系統(tǒng)通信所需要的參數(shù)。
7.1.2 PC5 接口發(fā)送端要求
7.1.2.1 系統(tǒng)應(yīng)采用廣播發(fā)送方式發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
7.1.2.2 系統(tǒng)應(yīng)支持采用傳輸模式 4 進行數(shù)據(jù)發(fā)送。在發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時,宜采用感知加半持續(xù)調(diào)度的 資源選擇方式。
注:傳輸模式4指終端(用戶設(shè)備)自主資源選擇,終端通過偵聽的方式感知占用PC5資源。
7.1.2.3 PDCP 頭的 3 比特 SDU 類型應(yīng)設(shè)為 011,應(yīng)采用 16 比特的 PDCP SN。PGK 標(biāo)識、PTK 標(biāo)識和 PD CP SN 應(yīng)設(shè)為 0。
7.1.2.4 系統(tǒng)在使用 PC5 發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時應(yīng)采用 RLC UM,并采用 5 比特的 RLC SN。
7.1.2.5 MAC 頭的 4 比特 V 域應(yīng)設(shè)為 0011。
? ?網(wǎng)絡(luò)層配置要求
7.2.1 PC5 接口發(fā)送端要求
數(shù)據(jù)包發(fā)送行為應(yīng)符合如下要求:
a) 針對 YD/T 3707—2020 表 1 定義的 DSMP 數(shù)據(jù)幀格式,DSMP 版本填寫為 0,預(yù)留域全填寫為 0;?
b) 適配層在[0x010001,0xFFFFFE]范圍內(nèi)隨機產(chǎn)生并維持 24 比特 Source_Layer-2 ID。若 ADAP
TATION-LAYER.request 中出現(xiàn) Application layer ID changed 參數(shù),適配層在[0x010001,0 xFFFFFE]范圍內(nèi)重新隨機產(chǎn)生并維持 24 比特 Source_Layer-2 ID。適配層在數(shù)據(jù)包發(fā)送時將 維持的 24 比特 Source_Layer-2 ID 指示給接入層;
c) 適配層按照表 4 將 AID 參數(shù)映射為 24 比特 Destination_Layer-2 ID 并指示給接入層;
d) 適配層根據(jù) YD/T 3756-2020 表 A.2,將發(fā)送數(shù)據(jù)包的 Priority 參數(shù)映射為 PPPP 并指示給接 入層;
e) 當(dāng)上層提供 Traffic Period 參數(shù)時,網(wǎng)絡(luò)層將其指示給接入層。
7.2.2 PC5 接口接收端要求
數(shù)據(jù)包接收行為應(yīng)滿足如下要求:
a) 適配層根據(jù) YD/T 3756—2020 表 A.3,將接收數(shù)據(jù)包的 PPPP 映射為 Priority 并指示給上層;?
b) 當(dāng)下層提供 CBR 或 Max data rate 參數(shù)時,網(wǎng)絡(luò)層將其指示給上層。
9
? ?應(yīng)用層要求
7.3.1 BSM 消息發(fā)送要求
7.3.1.1 消息內(nèi)容
系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼應(yīng)符合YD/T 3709—2020。BSM不得攜帶表5未提及的其他數(shù)據(jù)單元。消 息集由幀格式和幀中打包的消息體組成。
當(dāng)系統(tǒng)接收BSM消息時,系統(tǒng)應(yīng)能忽略除表6之外的數(shù)據(jù)元素。?
注:本要求確保車輛安全通信不因過大的消息規(guī)模導(dǎo)致信道擁塞。 BSM消息內(nèi)容如表5,BSM消息中的數(shù)據(jù)幀及數(shù)據(jù)元素定義見7.3.2。