近日，在晉江市區

發生了這樣暖心的一幕

一輛救護車從和平中路行駛過來準備送病人到市醫院

恰好這時

左轉的交通信號燈顯示為紅燈

前方車輛聽到救護車聲音后

紛紛“闖紅燈”

為救護車打開救護通道

為病人送醫救治贏得寶貴時間

市民怒贊

干的漂亮!

如何在擁堵路段

進一步技術上實現智慧交通信號設施的操控

快速優雅地為急救車讓路

那就來看看C-V2X技術

--智享出行，C-V2X進入發展快車道--

C-V2X ，即 Cellular Vehicle-to-Everything ，車聯萬物，是基于蜂窩網絡的車用無線通信技術。同其他車聯網技術相比，C-V2X在性能、成本和標準化等方面都具有顯著優勢。

急救車通行，就是C-V2X技術的典型應用場景之一——交通信號優先。部署了C-V2X技術后，支持V2I(車對基礎設施)通信的C-V2X技術將觸發交通信號優先權，并提前規劃交通信號配時，如將急救車輛發出的C-V2X直接通信信號與更大的蜂窩網絡(V2N，車對網絡)相結合，可進一步改善交通管理，做到在預計車輛接近和到達的時間內，確保交叉口車流清空，以便急救車輛能夠更快通行。

行業普遍認為，基于 C-V2X 的車聯網，很可能成為 5G 時代最先成功的垂直行業應用場景。而中國將成為C-V2X技術的領跑者。在政策和市場雙重驅動下，C-V2X正在中國加速商用。

隨著5G的大規模落地，V2X逐漸推進，未來我們將遇到更多挑戰，而擁塞就是其中一個顯而易見的難點。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，產生的龐大通信交換量，必然會造成信號擁塞，導致通信質量下降。因此，對C-V2X進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。工業和信息化部無線電管理局在2018年10 月25 號正式發布了《車聯網(智能網聯汽車)直連通信使用5905-5925 MHz 頻段管理規定(暫行)》，規劃5905-5925 MHz 作為基于LTE-V2X 技術的車聯網(智能網聯汽車)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。

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

5905 MHz~5915 MHz，共50RB，RSU的發射從5915 MHz~5925 MHz，共50RB。OBU和RSU的接收在整個20 MHz帶寬內進行。這部分的內容可以參考CCSA《基于LTE的車聯網無線通信技術支持直連通信的終端設備技術要求》附錄A 中表A.1 LTE-V2X車載終端PC5初始預配置參數。我們截取其中部分表格進行說明。

表 1 LTE-V2X 車載終端 PC5 初始預配置參數

可以看到，整個100RB帶寬被分成了兩個資源池，一個對應OBU，即車載終端發送，一個對應RSU，即路側設備發送。在資源分配的過程中涉及到一些重要的時頻域參數，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，實際上的用戶的數量是小于等于子信道數量的，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據載荷有關系。為方便我們只簡單討論極限情況，即子信道數量等于用戶數量。

而時域上以16個子幀為周期進行資源調度，即bitmap size = 16 ， 這16個子幀中，置0 的位置不允許進行發射，而置1的子幀位置允許進行資源發送，發送的Pattern為 “1000,1100,0100,1110”。

在計算最終消息數量的時候，還需要再進一步了解V2X的實際應用，即交通場景。目前業界通用的標準場景定義在 《合作式智能運輸系統車用通信系統應用層及應用數據交互標準》和《合作式智能運輸系統+車用通信系統應用層及應用數據交互標準(第二階段)》兩份規范中，這兩部分規范通常也稱之為DAY1和DAY2的交通場景。

表2總結了部分DAY1用例中的交通場景，以安全類場景為例，數據更新頻率為10 Hz，即消息發送間隔為100ms，基于這個約束條件進行后續的計算及仿真討論。

表2 部分DAY1用例中的交通場景

結合表1中的OBU發送可以看到，時頻域上可以規劃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。當然，如果一個OBU占用了更多的Subchannel, 消息數會相應減少。

解決擁塞問題就需要進行擁塞控制。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中觀察到的一個預配置的閾值。CR是在1000 ms的測量周期內由UE用于其傳輸的子信道的總數量除以配置的子信道的總數。UE基于CBR測量獲得相應的信道占用率限制值(CR_limit)，并適應其Tx參數以滿足CR_limit。

車輛擁塞測試的理論基礎就先聊到這兒

后續我們將基于儀表的仿真測試進行實測闡述

想知道如何基于

CMW500+SMBV100B和Canoe.Car2x

進行大規模車輛仿真以及場景測試嗎?

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關于羅德與施瓦茨

羅德與施瓦茨是測試與測量、系統與方案、網絡與網絡安全領域的領先供應商。公司成立已超過85年，總部設在德國慕尼黑，在全球70多個國家設有子公司。作為一家獨立的科技集團，羅德與施瓦茨創新性的產品和解決方案為全球工業及政府客戶提供了一個更安全與互聯的世界。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