JT∕T 1458-2023 營運車輛車路車車通信(V2X)終端性能要求和檢測方法

營運車輛車路/車車通信(V2X)終端性能要求和檢測方法2023-01-19發(fā)布2023-04-19實施JT/T1458—2023前言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14符號和縮略語 25車載終端構(gòu)成與應(yīng)用 36車載終端性能要求 37車載終端定位性能測試 48車載終端通信性能測試 6附錄A(資料性)數(shù)據(jù)記錄和統(tǒng)計 參考文獻 ⅠJT/T1458—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由全國智能運輸系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會(SAC/TC268)提出并歸口。本文件起草單位:交通運輸部公路科學研究所、電信科學技術(shù)研究院有限公司、羅德與施瓦茨(中國)科技有限公司、中關(guān)村中交國通智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、深圳市金溢科技股份有限公司、重慶長安汽車股份有限公司、宇通客車股份有限公司。ⅡJT/T1458—2023營運車輛車路/車車通信(V2X)終端性能要求和檢測方法本文件規(guī)定了營運車輛車路/車車通信(V2X)終端的構(gòu)成與應(yīng)用、性能要求、定位性能及通信性能的測試方法。本文件適用于營運車輛車路/車車通信(V2X)的車載終端,以及該類終端設(shè)備在車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)直連通信的通信性能及定位性能測試。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/T6113.104—2021無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范第1-4部分:無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備輻射騷擾測量用天線和試驗場地JT/T1253—2019道路運輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)車載終端檢測方法YD/T3848—2021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)備測試方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1獲得道路運輸許可,從事經(jīng)營性道路客、貨運輸?shù)能囕v。3.2安裝在車輛上的具備信息采集、處理及傳輸功能,通過無線通信技術(shù)實現(xiàn)車輛與車輛信息交互、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施信息交互的功能實體。3.3安裝在道路兩側(cè)或門架上,通過無線通信技術(shù)與車載終端進行信息發(fā)送和接收,支持車輛與基礎(chǔ)設(shè)施信息交互的功能實體。3.4車載終端正常接收的最低信號功率電平。1JT/T1458—20233.5車載終端所能達到的數(shù)據(jù)傳輸速率。3.6測試車輛裝配的車載終端在安全通信距離內(nèi)滿足通信性能要求而設(shè)定的長度區(qū)間。3.7從發(fā)送方應(yīng)用層遞交數(shù)據(jù)包到接收方應(yīng)用層接收到數(shù)據(jù)包的時間。3.8接收丟失的數(shù)據(jù)包和發(fā)送數(shù)據(jù)包總數(shù)之比。3.9車載終端在星歷、歷書、概略時間和概略位置未知的狀態(tài)下,從開機到首次正常定位所需的時間。車載終端在星歷、歷書、概略時間和概略位置已知的狀態(tài)下,從開機到首次正常定位所需的時間。用戶設(shè)備在接收的導航信號短時中斷后,從信號恢復到重新捕獲導航信號所需的時間。用戶設(shè)備在冷啟動條件下,捕獲導航信號并正常定位所需的最低信號功率電平。用戶設(shè)備在正常定位后,能夠繼續(xù)保持對導航信號的跟蹤和定位所需的最低信號輸出功率電平。測試結(jié)果或測量結(jié)果與真值間的一致程度。4符號和縮略語下列符號適用于本文件。max—車輛最高測試時速下列縮略語適用于本文件。2JT/T1458—20235車載終端構(gòu)成與應(yīng)用車載終端應(yīng)至少包括以下功能單元:a)無線電通信單元:接收和發(fā)送信號,一個車載設(shè)備中可以裝配一個或多個無線電通信子系統(tǒng);b)定位單元:該單元通常包含全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器,用以提供車輛的位置、方向、速度和時間等信息;c)信號處理單元:運行特定的程序以處理需要發(fā)送的信號及接收到的信號;d)天線:用以實現(xiàn)射頻信號的接收和發(fā)送。本文件所規(guī)定的性能要求下,應(yīng)支持車載終端安全應(yīng)用,應(yīng)用場景示例見表1。表1車載終端安全應(yīng)用場景序號安全應(yīng)用場景名稱1禁止特定車輛通行路段預(yù)警2限速及超速行駛提醒3異常天氣實時預(yù)報警4危險路段越線行駛報警5行車視距不良路段報警6專用車道偏離報警7車輛偏離班線報警8適遇危險品運輸車輛提醒9危險車況報警危險品貨物實時狀態(tài)信息提醒營運駕駛員不良駕駛行為提醒6車載終端性能要求在開闊環(huán)境下,靜態(tài)水平定位精度應(yīng)不大于1.5m(置信度68%),高程定位精度應(yīng)不大于10m。3JT/T1458—2023在開闊環(huán)境下,動態(tài)水平定位精度應(yīng)不大于1.5m(置信度68%),高程定位精度應(yīng)不大于10m,速度精度應(yīng)不大于1m/s(置信度68%)。首次定位時間應(yīng)滿足以下要求:a)冷啟動首次定位時間小于60s;b)熱啟動首次定位時間小于5s。6.1.4定位重新捕獲時間定位重新捕獲時間應(yīng)小于5s。靈敏度應(yīng)符合以下要求:a)捕獲靈敏度不低于-140dBm;6.2通信性能要求車載終端直通鏈路通信工作頻段應(yīng)符合以下要求:6.2.2最大輸出功率傳輸,調(diào)制方式QPSK,AWGN信道條件下,當接收功率為-87.5dBm時,車載終端的吞吐量不小于參考測量信道最大吞吐量的95%。車載終端通信可靠性應(yīng)符合以下要求:a)安全通信距離內(nèi)丟包率不大于10%;b)安全通信距離內(nèi)時延不大于100ms。7車載終端定位性能測試測試場地射頻條件滿足GB/T6113.104—2021規(guī)定的測試場地射頻要求。4JT/T1458—20237.2靜態(tài)定位精度7.3動態(tài)定位精度7.4首次定位時間7.4.1冷啟動首次定位時間冷啟動首次定位時間測試方法如下:a)清除待測終端內(nèi)暫存的短效星歷與最后一次定位的經(jīng)緯度,并關(guān)閉待測終端;b)確定1組衛(wèi)星模擬器星歷樣本;c)載入星歷樣本,將衛(wèi)星定位模擬器輸出功率調(diào)節(jié)到-130dBm;d)將待測終端冷啟動,開始計時,直到終端正確定位,記錄計時時間;e)宜重復上述步驟不少于5次,取步驟d)中記錄時間的平均值作為測試結(jié)果,其中步驟b)中選擇星歷樣本時,應(yīng)保證與前一次的星歷場景時間間隔超過4h。7.4.2熱啟動首次定位時間熱啟動首次定位時間測試方法如下:a)清除待測終端內(nèi)暫存的短效星歷與最后一次定位的經(jīng)緯度;b)確定不少于2組衛(wèi)星模擬器星歷樣本,保證星歷場景時間間隔超過2h;c)載入第1組星歷樣本,將衛(wèi)星定位模擬器輸出功率調(diào)節(jié)到-130dBm;d)啟動待測終端,開始計時,直到待測終端正確定位;e)關(guān)閉待測終端;f)載入另外一組衛(wèi)星模擬器星歷樣本,將衛(wèi)星定位模擬器輸出功率調(diào)節(jié)到-130dBm;g)使待測車載終端熱啟動,開始計時,直到終端正確定位,記錄計時時間;h)宜重復步驟e)~g)不少于5次,取步驟g)中得出時間的平均值作為測試結(jié)果。7.5重新捕獲時間重新捕獲時間測試方法如下:a)清除待測終端內(nèi)暫存的短效星歷與最后一次定位的經(jīng)緯度;b)確定不少于2組衛(wèi)星模擬器星歷樣本,保證星歷場景時間間隔超過2h;c)載入第1組星歷樣本,將衛(wèi)星定位模擬器輸出功率調(diào)節(jié)到-130dBm;d)啟動待測終端,開始計時,直到待測終端正確定位,保持定位狀態(tài)60s;e)關(guān)閉信號輸出20s;f)載入另外一組衛(wèi)星模擬器星歷樣本,開啟衛(wèi)星信號輸出,將衛(wèi)星定位模擬器輸出功率調(diào)節(jié)到g)使待測終端熱啟動,開始計時,記錄從啟動到正確定位時所花費的時間;h)宜重復e)~g)步驟不少于5次,取步驟g)中得出時間的平均值作為測試結(jié)果。5JT/T1458—2023捕獲靈敏度測試法如下:a)將衛(wèi)星定位模擬器載入固定星歷樣本,調(diào)節(jié)輸出功率到-165dBm;b)將待測終端開機;c)以1dBm間隔上調(diào)衛(wèi)星定位模擬器輸出功率,并在之后每間隔20s再次上調(diào),直到定位成功;d)待測終端定位成功后等待60s;e)記錄待測終端定位成功時的模擬器輸出功率值。跟蹤靈敏度測試方法如下:a)將衛(wèi)星定位模擬器載入固定星歷樣本,調(diào)節(jié)輸出功率到-130dBm;b)將待測終端開機;c)待測終端定位成功后等待60s;d)以1dBm間隔下調(diào)輸出功率,并在之后每間隔20s再次下調(diào),直到失去定位信息;e)記錄待測終端丟失定位時的模擬器輸出功率值。7.7測試數(shù)據(jù)記錄與分析車載終端定位性能測試數(shù)據(jù)記錄的樣式,可參考表A.1。8車載終端通信性能測試車載終端性能的道路測試條件應(yīng)符合以下要求:a)測試在干燥、平坦的瀝青路面或水泥混凝土路面上進行;b)水平能見度大于1km;c)測試過程中無雨霧雪天氣;d)風速不大于3m/s;f)相對濕度小于95%。8.2最大輸出功率測試8.3接收機靈敏度測試670b)發(fā)送端發(fā)送周期固定為20ms或100ms(即每秒50個或10個數(shù)據(jù)包),數(shù)據(jù)包大小固定為包中的發(fā)送位置和接收位置計算得到；8e)根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送接收記錄設(shè)備顯示，通信距離位于上述目標測試區(qū)間內(nèi)f)按8.4.1.2.3進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和結(jié)果判定；8.4.1.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計和結(jié)果判定1)篩選出通信距離目標測試區(qū)間內(nèi)的接收數(shù)據(jù)包集合，確定在目標測試區(qū)間內(nèi)的各個連續(xù)2)在每個連續(xù)行駛時間段內(nèi)的發(fā)包數(shù)量，為連續(xù)行駛時間長度t(單位為秒)乘以每秒發(fā)包3)在每個連續(xù)行駛時間段丟包總數(shù)等于序列號跳變值之和；4)丟包率按式(1)計算：b)時延計算：1)篩選出通信距離目標測試區(qū)間內(nèi)的接收數(shù)據(jù)包集合；2)統(tǒng)計各數(shù)據(jù)包時延接收時間與發(fā)送時間之差的最大值。c)性能測試結(jié)果判定：1)若丟包率不大于10%,則待測車載終端發(fā)送接收滿足6.2.4a)的要求；2)若時延最大值不大于100ms,則待測車載終端發(fā)送接收滿足6.2.4b)的要求。99b)發(fā)送端發(fā)送周期固定為20ms或100ms(即每秒50個或10個數(shù)據(jù)包),數(shù)據(jù)包大小固定為d)移動測試車在測試路徑上循環(huán)往復行駛，行駛路徑如圖4所示圖4V2V靜止測試行駛路徑示意圖e)根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送接收記錄設(shè)備顯示，當通信距離位于上述目標測試區(qū)間內(nèi)的接收數(shù)據(jù)包數(shù)目達f)按8.4.2.2.3進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和結(jié)果判定；8.4.2.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計和結(jié)果判定1)篩選出通信距離分別屬于上述目標測試區(qū)間內(nèi)的接收數(shù)據(jù)包集合，并由此確定在目標距2)在每個連續(xù)行駛時間段內(nèi)的發(fā)包數(shù)量，為連續(xù)行駛時間長度t(單位為秒)乘以每秒發(fā)包3)在每個連續(xù)行駛時間段內(nèi)丟包總數(shù)等于序列號跳變值之和；4)丟包率按式(2)計算：1)篩選出通信距離屬于上述目標測試區(qū)間內(nèi)的接收數(shù)據(jù)包集合；2)統(tǒng)計范圍內(nèi)各數(shù)據(jù)包時延接收時間與發(fā)送時間之差的最大值。c)性能測試結(jié)果判定：1)若丟包率不大于10%,則待測車載終端發(fā)送接收滿足6.2.4a)的要求；2)若時延最大值不大于100ms,則待測車載終端發(fā)送接收滿足6.2.4b)的要求。8.4.2.3V2V通信可靠性運動測試項目a)基準車載終端安裝在移動測試車(小型車輛)上，通過有線以太網(wǎng)連接至數(shù)據(jù)發(fā)送接收記錄設(shè)b)營運車輛裝配待測車載終端，待測車載終端通過有線以太網(wǎng)連接至數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備2;c)待測車載終端與基準路側(cè)終端均配置使用5905MHz～5925MHz的20MHz信道帶寬，終端啟動并可正常接收GNSS信號，數(shù)據(jù)發(fā)送接收記錄設(shè)備啟動可正常接收GNSS信號進行時鐘b)發(fā)送端發(fā)送周期固定為20ms或100ms(即每秒50個或10個數(shù)據(jù)包),數(shù)據(jù)包大小固定為送時刻當前位置坐標的精度不低于1m,發(fā)送時刻當前速度的精度不低于5km/h;低于1ms,接收時刻當前位置坐標的精度不低于1m。每個接收數(shù)據(jù)包的通信距離根據(jù)數(shù)據(jù)d)營運車輛和移動測試車按照圖5所示的行駛路徑對向行駛，要求兩車在目標測試區(qū)間內(nèi)以e)根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)送接收記錄設(shè)備顯示，當通信距離位于上述目標測試區(qū)間內(nèi)的接收數(shù)據(jù)包數(shù)目達f)按8.4.2.3.3進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和結(jié)果判定；JT/T1458—2023數(shù)據(jù)統(tǒng)計和測試結(jié)果判定應(yīng)包含以下內(nèi)容:a)丟包率計算:1)篩選出通信距離屬于上述目標測試區(qū)間內(nèi)的接收數(shù)據(jù)包集合,并由此確定在區(qū)間內(nèi)的各個連續(xù)行駛時間段;2)在每個連續(xù)行駛時間段內(nèi)的發(fā)包數(shù)量,為連續(xù)行駛時間長度t(單位為秒)乘以每秒發(fā)包數(shù)量;3)在每個連續(xù)行駛時間段內(nèi)丟包總數(shù)等于序列號跳變值之和;4)丟包率按式(3)計算:A=×100%…………(3)式中:A—V2V通信可靠性運動測試丟包率;s1—V2V通信可靠性運動測試各連續(xù)行駛時間段內(nèi)的丟包總數(shù)之和;2—V2V通信可靠性運動測試各連續(xù)行駛時間段內(nèi)的發(fā)包總數(shù)之和。b)時延計算:1)篩選出通信距離屬于上述目標測試區(qū)間內(nèi)的接收數(shù)據(jù)包集合;2)統(tǒng)計范圍內(nèi)各數(shù)據(jù)包時延接收時間與發(fā)送時間之差的最大值。c)性能測試結(jié)果判定:1)若丟包率不大于10%,則待測車載終端發(fā)送接收滿足6.2.4a)的要求;2)若時延最大值不大于100ms,則待測車載終端發(fā)送接收滿足6.2.4b)的要求。8.4.3車路/車車通信(V2X)可靠性測試結(jié)果判定完成V2I和V2V通信可靠性測試后,統(tǒng)計匯總丟包率和時延,做出性能測試結(jié)果判定:a)若所有測試項目丟包率不大于10%,則待測車載終端發(fā)送接收滿足6.2.4a)的要求;b)若所有測試項目時延最大值不大于100ms,則待測車載終端發(fā)送接收滿足6.2.4b)的要求。8.5測試數(shù)據(jù)記錄與統(tǒng)計通信性能測試數(shù)據(jù)記錄表可參考表A