广州市车联网先导区LTE-V2X 车载直连通讯设备技术规范

Posted 2022-08-31 爱是与世界平行

1 范围

本规范规定了基于LTE-V2X直连通信的车载通讯设备技术的术语和定义、系统描述、 一般要求、系统功能要求、通信性能要求以及定位授时要求等内容。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适 用于本文件。凡是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 21437.2-2008道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第2部分：沿电源线的电瞬态 传导

GB/T 21437.3-2012道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第3部分：除电源线外的导线 通过容性和感性耦合的电瞬态发射

GB/T 28046.1-2011 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第1部分：一般规定

GB/T 28046.2-2019 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第2部分：电气负荷

GB/T 28046.3-2011 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第3部分：机械负荷

GB/T 28046.4-2011 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第4部分：气候负荷

GB/T 33014.1-2016 道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性能试验方法 第1部分：一般规定

GB/T 33014.2-2016 道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性能试验方法 第2部分：电波暗室法

GB/T 33014.4-2016 道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性能试验方法 第4部分：大电流注入(BCI)法

GB/T 33014.9-2020 道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第9 部分：便携式发射机法

YD/T 3340-2018 基于LTE的车联网无线通信技术 空中接口技术要求

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

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

试验电压 test voltage

在试验期间施加到DUT上的电压。

4 缩略语

下列缩略语适用于本文件。

DUT：被测设备（Device Under Test）

GNSS：全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System）

LTE-V2X：基于长期演进技术的车用无线通信技术（LTE Vehicle to Everything）

UTC：世界标准时间（Coordinated Universal Time）

5 系统构成及工作模式

5.1 系统构成

如图1所示，基于LTE-V2X直连通信的车载通讯设备主要包括以下基本组成部分：

a) 车载设备处理单元——运行程序生成需要发送的空中信号，处理接收的空中信号。

b) 无线通信模块——接收和发送空中无线信号，用于与其他车载通讯设备、基础设施、 行人等进行通信。 c) 天线——实现无线射频信号的发送和接收。

d) 定位模块——该系统可是独立的全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，以下简称“GNSS”）定位模块，也可是集成在LTE-V2X通信模组中的定位 芯片，需同时支持定位和授时。该系统应能支持精度高于米级的定位。 车载通讯设备与应用电子控制单元相连，将处理好的空中信号发送给应用电子控制单元， 并通过应用电子控制单元接收车内总线或其他数据来源上传的车辆信息。

5.2 工作模式

按照工作条件，将基于LTE-V2X直连通信的车载通讯设备分为3种工作模式，如表1。

6 一般要求

6.1 功能等级划分及工作电压范围

按照GB/T 28046.1-2011中的定义，将车载通讯设备的功能等级分为A、B、C、D、E五 级。

6.2 环境适应性要求

6.2.1 低温工作

车载通讯设备处于表 1 规定的工作模式 3，经历 24h 的-40℃低温工作后，产品功能状 态应满足等级 A 要求。

6.2.2 低温存储

车载通讯设备处于表 1 规定的工作模式 1，经历 24h 的-40℃低温存储后，产品功能状 态应满足等级 A 要求。

6.2.3 高温工作

车载通讯设备处于表 1 规定的工作模式 3，经历 96h 的 85℃高温工作后，产品功能状态 应满足等级 A 要求。

6.2.4 高温存储

车载通讯设备处于表 1 规定的工作模式 1，经历 96h 的 85℃高温存储后，产品功能状态 应满足等级 A 要求。

6.2.5 温度循环

车载通讯设备处于表 1 规定的工作模式 3，按照 GB/T 28046.4-2011 中图 2 及表 2 规定 的温度循环进行试验，承受 30 个周期温度循环后，产品功能状态应满足等级 A 要求。

6.2.6 温度冲击

车载通讯设备处于表 1 规定的工作模式 1，承受-40℃和 85℃的冲击温度，温度转换时 间不超过 30s，每个温度点保持时间 20min，在承受 100 个温度冲击循环后，产品功能状态 应满足等级 A 要求。 6.2.7 恒定湿热 车载通讯设备处于表 1 规定的工作模式 3，经历温度为 85℃、湿度为 85%，持续 21 天 的恒定湿热环境后，其外观、尺寸符合图纸要求，产品功能状态应满足等级 A 要求。

6.2.8 耐盐雾性能

车载通讯设备处于表 1 规定的工作模式 1，经历 96h 的盐雾试验后，产品功能状态应满 足等级 C 要求。

6.2.9 防尘防水等级

车载通讯设备的外壳防护等级根据 GB/T 28046.4-2011 中表 A.1 进行选择，试验后产品 功能应满足等级 A 要求。

6.2.10 抗振动性能

车载通讯设备抗振动性能应符合 GB/T 28046.3-2011 中 4.1 的要求。

6.2.11 机械冲击

车载通讯设备机械冲击性能应符合 GB/T 28046.3-2011 中 4.2 的要求。

6.2.12 自由跌落

不带包装的车载通讯设备进行 2 次高度为 1m 的自由跌落后，产品功能状态应满足等级 C 要求。

6.3 电气性能要求

6.3.1 直流供电

6.3.1.1 额定电压为 12V 的车载通讯设备，在直流电压 9V～16V 范围内，产品应能正常工作， 其功能状态应满足等级 A 要求。

6.3.1.2 额定电压为 24V 的车载通讯设备，在直流电压 16V～32V 范围内，产品应能正常工 作，其功能状态应满足等级 A 要求。

6.3.2 长时过电压

在正常工作状态下，向 12V 车载通讯设备电源端输入 18V±0.2V 电压，向 24V 车载通 讯设备电源端输入 36V±0.2V 电压，持续 60min，试验结束后，将电压恢复至正常工作电压 范围，产品应能正常工作，其功能状态应满足等级 A 要求。

6.3.3 短时过电压（只适用 12V 系统）

在正常工作状态下，向车载通讯设备电源端输入 24V±0.2V 电压，持续 60s，产品功能 状态应满足等级 C 要求。

6.3.4 供电电压瞬间下降

在正常工作状态下，将 12V 车载通讯设备电源端电压由 9V 骤降到 4.5V，然后恢复至 9V，将 24V 车载通讯设备电源端电压由 16V 骤降到 9V，然后恢复至 16V。电压上升和下 降时间不超过 10ms，产品功能状态应满足等级 B 要求。

6.3.5 供电电压缓降和缓升

向车载通讯设备施加 Usmin 正常工作，电源端电压信号以 0.5V/min 的速率降低至 0V， 然后从 0V 升到 Usmin，产品功能状态应满足等级 C 要求。

6.3.6 叠加交流电

按照 GB/T 28046.2-2019 中 4.4.2，12V 车载通讯设备按照严酷度 1、2、4 叠加交流电， 24V 车载通讯设备按照严酷度 1、2、3 叠加交流电，产品功能状态应满足等级 A 要求。

6.3.7 反向电压

向 12V 车载通讯设备电源端输入 14V 反向电压，向 24V 车载通讯设备电源端输入 28V 反向电压，持续 60s，产品功能状态应满足等级 C 要求。

6.3.8 对电压骤降的复位性能

车载通讯设备在正常工作状态下，电源端供电电压以5%步长从Usmin降低至0.95Usmin， 保持 5s，再上升至 Usmin，保持 10s，然后降低至 0.9Usmin，保持 5s，按 GB/T 28046.2-2019 中图 6 以 Usmin 的 5%梯度继续进行，直至电压降低至 0V，然后再将电压上升至 Usmin， 产品功能状态应满足等级 C 要求。

6.3.9 启动特性

车载通讯设备根据系统额定电压分别按照 GB/T 28046.2-2019 中图 7 电压曲线、表 3 及 表 4 规定的相关参数进行启动试验，其中 12V 系统被测设备（Device Under Test，以下简称 “DUT”）代码为 C，24V 系统 DUT 代码为 F，产品功能状态应满足 GB/T 28046.2-2019 中表 3 及表 4 要求。

6.3.10 地漂

车载通讯设备试验电压正常工作，在系统地线接入 1V±0.1V 的电压，产品功能状态应 满足等级 A 要求。

6.3.11 抛负载

车载通讯设备在正常工作状态下电源端输入抛负载测试电压，抛负载脉冲满足 GB/T 28046.2-2019 中图 8 和图 9 要求。根据系统额定电压，按照 GB/T 28046.2-2019 中表 5、表 6 选择脉冲参数。产品功能状态应满足等级 C 要求。

6.4 电磁兼容要求

6.4.1 零部件传导发射

测试频段及限值应符合 GB/T 18655-2018 中表 5 和表 6 中等级 3 的要求。

6.4.2 零部件大电流注入抗扰度

6.4.2.1 大电流注入抗扰度试验严酷等级应符合GB/T 33014.4-2016中附录C.1的要求，试验严 酷等级为L2，试验电平为50mA。

6.4.2.2 零部件应工作在全功能工作状态，试验中、试验后终端所有功能应满足等级A要求。

6.4.3 零部件沿电源线的瞬态传导抗扰度

沿电源线瞬态传导抗扰测试参数应满足 GB/T 21437.2-2008 中 5.6 的要求，零部件应工 作在全功能工作状态，试验中、试验后终端所有功能应满足GB/T 33014.1 中定义的状态I。

6.4.4 零部件沿信号线的瞬态传导抗扰度

信号线的瞬态抗扰度测试参数应满足 GB/T 21437.3-2012 中 4.3 试验脉冲发生器的要求， 零部件应工作在全功能工作状态，试验中、试验后终端所有功能应满足 GB/T 33014.1-2016 中定义的状态 I。

6.4.5 零部件静电放电抗扰度

6.4.5.1 非上电模式试验电压严酷程度等级应符合GB/T 19951-2019附录C中表C.1、表C.2的 类别1试验严酷等级不低于L3的测试电压要求。零部件在上电后能够正常工作。

6.4.5.2 上电模式试验电压严酷程度等级应符合GB/T 19951中附录C中表C.1、表C.2、表C.3 的类别1试验严酷等级不低于L3的测试电压要求。零部件应工作在全功能工作状态，试验中、 试验后终端所有功能应满足等级A要求。

6.4.6 零部件便携式发射机抗扰度

便携式发射机抗扰度试验安全等级应符合 GB/T 33014.9-2020 中附录 C 中表 C.1 的类别 1 试验严酷等级不低于 L3 的测试电压要求。零部件应工作在全功能工作状态，试验中、试 验后终端所有功能应满足等级 A 要求。

6.4.7 车辆保护车载接收机

6.4.7.1 保护车载接收机发射限值应符合

GB/T 18655-2018 中表 4 的要求。

6.4.7.2 车载通讯设备应工作在全功能工作状态，且带来的辐射骚扰强度应符合车辆限值要 求。

7 车载设备处理单元功能要求

7.1 接入层配置要求

接入层配置要求应满足 YD/T 3756-2020 中的要求。

7.2 网络层配置要求

网络层配置要求应满足 YD/T 3707-2020 中的要求。

7.3 消息层配置要求

消息层配置要求应满足 YD/T 3709-2020 中的要求。

8 通信性能要求

8.1 发射机性能

系统发射机指标应满足 YD/T 3756-2020 中 9.2 的要求。

8.2 接收机性能

系统接收机指标应满足 YD/T 3756-2020 中 9.3 的要求。

8.3 天线增益要求

车辆天线线性平均增益测量结果应符合表 3 的规定。车辆坐标系参考附录 A。

9 定位授时要求

9.1 坐标系统与定位参考点

9.1.1 系统输出位置采用的坐标系统应支持北斗坐标系统。

9.1.2 将道路平面上车辆简化为立方体，能够覆盖车辆的最远前端和后端，并包含外部后视 镜等原始设备，该立方体的投影至路表（道路平面）中心为定位参考点，定位设备输出的定 位结果（纬度、精度和海拔高度）为该地面投影矩形的中心点，如图 2 所示。

9.2 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（1 ms）。系统每次输出位 置信息时应同时包含当前时刻的 UTC 时间。

9.3 基本定位技术要求

9.3.1 定位模块应至少包含一个独立的 GNSS 接收终端，该终端必须支持北斗卫星定位系统 以及公开接口标准的定位增强系统。

9.3.2 该模块应以一个预设的频率输出符合坐标规定（见 9.1）的自车位置坐标，精度达到 1.5m,且应提供确认该坐标时的 UTC 时间

附 录 A （资料性） 三维球坐标系

A.1 三维球坐标系 三维球坐标系见图 A.1，俯仰角θ和方位角φ的数值表示矢量在球面的角向位置。

A.2 被测车辆天线坐标位置 车辆天线与测试坐标系位置关系示意图见图 A.2，θ=0°表示车辆的正上方，φ=0°表示车 辆的正前方，A 点为车辆天线的几何中心。

A.3 车辆方位区域 车辆前侧、后侧、左侧和右侧的方位角范围见图 A.