LTE-V2X车载直连通讯设备技术规范

3LTE-V2X车载直连通讯设备技术规范本规范规定了基于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/T21437.2-2008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/T21437.3-2012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/T28046.1-2011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/T28046.2-2019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/T28046.3-2011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/T28046.4-2011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/T33014.1-2016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/T33014.2-2016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/T33014.4-2016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/T33014.9-2020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/T3340-2018基于LTE的车联网无线通信技术空中接口技术要求YD/T3707-2020基于LTE的车联网无线通信技术网络层技术要求YD/T3709-2020基于LTE的车联网无线通信技术消息层技术要求YD/T3756-2020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testvoltage在试验期间施加到DUT上的电压。44缩略语下列缩略语适用于本文件。DUT：被测设备（DeviceUnderTest）GNSS：全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem）LTE-V2X：基于长期演进技术的车用无线通信技术（LTEVehicletoEverything）UTC：世界标准时间（CoordinatedUniversalTime）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（GlobalNavigationSatelliteSystem，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。图1车联网先导区车载通讯设备示意图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。表1系统工作模式定义工作模式工作条件5工作模式1车载通讯设备没有连接外部电缆。工作模式2车载通讯设备的ING和ACC供电断开，B+供电端正常供电，功能没有激活。工作模式3车载通讯设备处于正常工作状态，全部功能均能执行。6一般要求6.1功能等级划分及工作电压范围按照GB/T28046.1-2011中的定义，将车载通讯设备的功能等级分为A、B、C、D、E五表2系统工作电压范围额定电压（单位：V）电压范围（单位：V）最高工作电压（Usmax）试验电压914±0.2243228±0.26.2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。66.2.5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/T28046.4-2011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/T28046.4-2011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/T28046.3-2011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/T28046.3-2011中4.2的要求。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。76.3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/T28046.2-2019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。86.3.8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/T28046.2-2019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/T28046.2-2019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（DeviceUnderTest，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/T28046.2-2019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/T28046.2-2019中图8和图9要求。根据系统额定电压，按照GB/T28046.2-2019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/T18655-2018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/T33014.4-2016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/T21437.2-2008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/T33014.1中定义的状态I。96.4.4零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/T21437.3-2012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/T33014.1-2016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/T19951-2019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。6.4.5.1上电模式试验电压严酷程度等级应符合GB/T19951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/T33014.9-2020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/T18655-2018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/T3756-2020中的要求。7.2网络层配置要求网络层配置要求应满足YD/T3707-2020中的要求。7.3消息层配置要求消息层配置要求应满足YD/T3709-2020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/T3756-2020中9.2的要求。8.2接收机性能系统接收机指标应满足YD/T3756-2020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。表3线性平均增益限值要求方位区域(φ)俯仰区域(θ)(89°~91°)俯仰区域(θ)(84°~90°)俯仰区域(θ)(90°~96°)俯仰区域(θ)(89°~91°)线性平均增益/dBi70%覆盖/dBi0°~60°和300°~360°≥-8≥-11≥-11≥-1160°~120°≥-14≥-17≥-17≥-17240°~300°≥-14≥-17≥-17≥-17120°~240°≥-8≥-11≥-11≥-119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