基于LTE-V的车路通信射频电路分析与设计文献综述
2020-04-23 19:39:00
近几年,随着我国社会经济的高速发展,百姓的生活质量得到了良好的改善,于是汽车用户量得到了相应的增多。
当代城市交通存在"交通拥堵、停车难、交通事故多、空气污染大、能耗高"五大问题,这严重影响了城市交通系统的正常运行。且随着电子信息技术的发展、移动互联网的爆发式发展和物联网的提出,现有汽车电子已远不能满足人们的需求。为解决上述问题,各大研究机构和企业提出了“智能车联网V2X”概念。
车联网(V2X)是一个非常大的概念,它不仅针对汽车智能化,且包括汽车在内的交通环境、信息和安全的所有智能信息服务。因此,车联网主要包含以下三个类型的应用:安全、交通效率和信息服务。车联网以车内网、车际网和车载移动互联网为基础,按照约定的通信协议和数据交互标准,在车-X之间,进行无线通讯和信息交换的大系统网络,能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络,是物联网技术在交通系统领域的典型应用。
基于无线通信的车联网(V2X)技术起源于上世纪的美国。V2X是指包括V2V(车-车)、V2I(车-基础设施)、V2P(车-行人)等方式车联网通信技术,实现车与外界的信息交换。
目前,车联网通信技术分IEEE 802.11p(DSRC专用短程通信使用的底层无线通信技术)和3GPP C-V2X(基于蜂窝网的V2X无线通信技术)两大标准。
1999年10月,在 USDOT(美国交通运输部)和产业界多年研究和推动下,FCC(美国联邦通信委员会)批准将 5.9GHz 的 75MHz(5850-5925MHz)频率作为专用频率分配给基于 DSRC(专用短距离通信)通信技术的智能交通业务。
2017年4月28日,大唐电信基于LTE技术,推出了LTE-V。应对业务需求,LTE-V包括两种模式:一是基于现在蜂窝技术的扩展,主要可以得益于当前蜂窝的普及应用,可以快速推进车联网的发展;二是分布式直通技术,主要是满足终端安全低时延、高可靠的要求,能够实现车车之间的直接通信。
作为最有前景的车联网载体,LTE-V在时延、传输速率、可靠性、部署成本方面具有明显优势。而DSRC标准经过十多年的磨合,已经准备就绪。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}整个系统模块需要涉及到车辆数据信息的采集、处理和收发。从系统启动到GPS锁定、同步、发送本车信息数据和接收有效范围内的所有车载终端和路测单元的信息数据。因为每时每刻信息数据的收发都在发生和变化,且要求系统能在极端的时间内高效完成,所以该模块必须满足低时延、高可靠的特性;且对其抗干扰能力和低功耗特性有较高要求,需重点研究。
车路通信模块结构框图如图所示,包括MCU单元、射频发射/接收模块、GPS模块、电源模块、存储模块。