近日，在晉江市區(qū)

發(fā)生了這樣暖心的一幕

一輛救護(hù)車從和平中路行駛過來準(zhǔn)備送病人到市醫(yī)院

恰好這時

左轉(zhuǎn)的交通信號燈顯示為紅燈

前方車輛聽到救護(hù)車聲音后

紛紛“闖紅燈”

為救護(hù)車打開救護(hù)通道

為病人送醫(yī)救治贏得寶貴時間

市民怒贊

干的漂亮!

如何在擁堵路段

進(jìn)一步技術(shù)上實(shí)現(xiàn)智慧交通信號設(shè)施的操控

快速優(yōu)雅地為急救車讓路

那就來看看C-V2X技術(shù)

--智享出行，C-V2X進(jìn)入發(fā)展快車道--

C-V2X ，即 Cellular Vehicle-to-Everything ，車聯(lián)萬物，是基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的車用無線通信技術(shù)。同其他車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比，C-V2X在性能、成本和標(biāo)準(zhǔn)化等方面都具有顯著優(yōu)勢。

急救車通行，就是C-V2X技術(shù)的典型應(yīng)用場景之一——交通信號優(yōu)先。部署了C-V2X技術(shù)后，支持V2I(車對基礎(chǔ)設(shè)施)通信的C-V2X技術(shù)將觸發(fā)交通信號優(yōu)先權(quán)，并提前規(guī)劃交通信號配時，如將急救車輛發(fā)出的C-V2X直接通信信號與更大的蜂窩網(wǎng)絡(luò)(V2N，車對網(wǎng)絡(luò))相結(jié)合，可進(jìn)一步改善交通管理，做到在預(yù)計車輛接近和到達(dá)的時間內(nèi)，確保交叉口車流清空，以便急救車輛能夠更快通行。

行業(yè)普遍認(rèn)為，基于 C-V2X 的車聯(lián)網(wǎng)，很可能成為 5G 時代最先成功的垂直行業(yè)應(yīng)用場景。而中國將成為C-V2X技術(shù)的領(lǐng)跑者。在政策和市場雙重驅(qū)動下，C-V2X正在中國加速商用。

隨著5G的大規(guī)模落地，V2X逐漸推進(jìn)，未來我們將遇到更多挑戰(zhàn)，而擁塞就是其中一個顯而易見的難點(diǎn)。試想一下一個普通的早高峰場景，成百上千輛裝載著V2X的車在路上，產(chǎn)生的龐大通信交換量，必然會造成信號擁塞，導(dǎo)致通信質(zhì)量下降。因此，對C-V2X進(jìn)行擁塞測試非常重要。

--V2X擁塞測試之理論篇--

讓我們先來捋一捋V2X擁塞測試的基本理論。

頻譜資源是無線通信的基礎(chǔ)。工業(yè)和信息化部無線電管理局在2018年10 月25 號正式發(fā)布了《車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)直連通信使用5905-5925 MHz 頻段管理規(guī)定(暫行)》，規(guī)劃5905-5925 MHz 作為基于LTE-V2X 技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)直連通信的工作頻段。這20 MHz的頻譜就是V2X直連通信的基礎(chǔ)。

V2X由部署在車端的OBU(車載單元)和部署在路段的RSU(路側(cè)單元)組成。這20 MHz要承載OBU和RSU的通信需求。OBU和RSU又是如何區(qū)分的呢?目前中國通用的做法是進(jìn)行雙池資源分配，即OBU的發(fā)送從

5905 MHz~5915 MHz，共50RB，RSU的發(fā)射從5915 MHz~5925 MHz，共50RB。OBU和RSU的接收在整個20 MHz帶寬內(nèi)進(jìn)行。這部分的內(nèi)容可以參考CCSA《基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)支持直連通信的終端設(shè)備技術(shù)要求》附錄A 中表A.1 LTE-V2X車載終端PC5初始預(yù)配置參數(shù)。我們截取其中部分表格進(jìn)行說明。

表 1 LTE-V2X 車載終端 PC5 初始預(yù)配置參數(shù)

可以看到，整個100RB帶寬被分成了兩個資源池，一個對應(yīng)OBU，即車載終端發(fā)送，一個對應(yīng)RSU，即路側(cè)設(shè)備發(fā)送。在資源分配的過程中涉及到一些重要的時頻域參數(shù)，例如sl-Subframe-r14，sizeSubchannel，numSubchannel，startRB-Subchannel。

圖2: 頻域劃分

上圖表示了一個頻域劃分了三個子信道，即numSubchannel = 3， 而每個子信道占用的資源為4RB，即sizeSubchannel = 4RB。注意，實(shí)際上的用戶的數(shù)量是小于等于子信道數(shù)量的，即一個用戶可以占用多個子信道，具體以該用戶需要的消息類型與數(shù)據(jù)載荷有關(guān)系。為方便我們只簡單討論極限情況，即子信道數(shù)量等于用戶數(shù)量。

而時域上以16個子幀為周期進(jìn)行資源調(diào)度，即bitmap size = 16 ， 這16個子幀中，置0 的位置不允許進(jìn)行發(fā)射，而置1的子幀位置允許進(jìn)行資源發(fā)送，發(fā)送的Pattern為 “1000,1100,0100,1110”。

在計算最終消息數(shù)量的時候，還需要再進(jìn)一步了解V2X的實(shí)際應(yīng)用，即交通場景。目前業(yè)界通用的標(biāo)準(zhǔn)場景定義在 《合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng)車用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)》和《合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng)+車用通信系統(tǒng)應(yīng)用層及應(yīng)用數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)(第二階段)》兩份規(guī)范中，這兩部分規(guī)范通常也稱之為DAY1和DAY2的交通場景。

表2總結(jié)了部分DAY1用例中的交通場景，以安全類場景為例，數(shù)據(jù)更新頻率為10 Hz，即消息發(fā)送間隔為100ms，基于這個約束條件進(jìn)行后續(xù)的計算及仿真討論。

表2 部分DAY1用例中的交通場景

結(jié)合表1中的OBU發(fā)送可以看到，時頻域上可以規(guī)劃5個subchannel，如果按照每條消息占用1ms的時域資源，按照100ms的發(fā)送周期，則在時域可以分配100個用戶，在頻域可以最多分配5個用戶，則一共可以分配5*100，即500個用戶。當(dāng)然，如果一個OBU占用了更多的Subchannel, 消息數(shù)會相應(yīng)減少。

解決擁塞問題就需要進(jìn)行擁塞控制。目前車載終端一般采用基于PC5測量的信道忙率(CBR)和信道占用率(CR)。CBR是子信道的一部分，它的s-rssi度量超過了在100 ms中觀察到的一個預(yù)配置的閾值。CR是在1000 ms的測量周期內(nèi)由UE用于其傳輸?shù)淖有诺赖目倲?shù)量除以配置的子信道的總數(shù)。UE基于CBR測量獲得相應(yīng)的信道占用率限制值(CR_limit)，并適應(yīng)其Tx參數(shù)以滿足CR_limit。

車輛擁塞測試的理論基礎(chǔ)就先聊到這兒

后續(xù)我們將基于儀表的仿真測試進(jìn)行實(shí)測闡述

想知道如何基于

CMW500+SMBV100B和Canoe.Car2x

進(jìn)行大規(guī)模車輛仿真以及場景測試嗎?

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關(guān)于羅德與施瓦茨

羅德與施瓦茨是測試與測量、系統(tǒng)與方案、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商。公司成立已超過85年，總部設(shè)在德國慕尼黑，在全球70多個國家設(shè)有子公司。作為一家獨(dú)立的科技集團(tuán)，羅德與施瓦茨創(chuàng)新性的產(chǎn)品和解決方案為全球工業(yè)及政府客戶提供了一個更安全與互聯(lián)的世界。截至2021年6月30日，羅德與施瓦茨公司在全球擁有約13000名員工。

原文標(biāo)題：聊聊C-V2X擁塞測試的那些事兒之：理論篇

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審核編輯：湯梓紅