显然，车辆通信是实现更高自动驾驶水平的重要驱动因素。然而，长期以来，汽车制造商一直在研究和分析基于蜂窝技术的无线接入技术（也称为蜂窝技术）C-V2X）或基于直接接入技术(称为直接接入技术)DSRC）。本文将展示未来的自动驾驶场景AD代理这两种技术需要协调或组合使用。先进的多无线标准设备需要要集成先进的多无线标准设备。因此，在没有标准的无线互联接口的情况下，很难实现这种协同系统。采用最近发布的单芯片解决方案，实现双频、双无线标准车载通信系统。单芯片可以在多个频段同时发送和接收信号。虽然该设备未通过汽车应用认证，但所使用的技术可以通过提供产品差异化和加强控制来提高服务质量，并为汽车制造商提供支持。

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简介

本文将重点介绍车辆通信(V2X)开发设备。将概述V2X应用场景和介绍可用于执行V2X两种通信无线接入技术。简要介绍V2X，我们将了解蜂窝网络(也称蜂窝网络)V2X或C-V2X）控制的V2X通信的无线接入可以补充其他无线接入替代技术，如特殊的短距离通信(DSRC)或IEEE 802.11p。因此，需要将用例要求与多接入技术优势要求相结合。涉及多标准的实现V2X多个模块和独立的软件/固件可用于设备。但这将限制接入技术的协作/协调功能的潜力。有关这些限制，请参考适合未来的推出V2X系统的单个RF IC (ADRV9026)”一节。ADRV9026是AD RadioVerse产品组合中的射频收发器(TRx)，覆盖6 GHz以下频率范围。多频段收发器技术可以实现多频段V2X通信设备。

车对万物(V2X)通信

为了在所有可能的驾驶场景、操作条件和条件下实现全面自动化，汽车行业正在迅速创新。事实证明，无线连接不仅是实现全面自动化，也是实现低级自动化的基本技术之一。特别是自动驾驶汽车的安全关键应用将非常依赖于无线连接。在其他实体共享驾驶空间或交通系统的情况下，以极高(99.99%)的可靠性进行安全操作将至关重要。这些实体可能包括其他车辆、人员、道路运输系统或交通管理网络。因此，为了与系统中的其他实体进行信息交换、合作和协调，必须为每辆车配备无线连接功能。

V2X频谱分配

欧洲已分配一个在5.9 GHz带宽为70 MHz用于车辆通信4的专用频谱。目前正在全球范围内开始分配部署。此外，协调工作正在进行中使用ITS-G5和C-V2X。在C-V2X该服务可以在环境中组合使用PC5和Uu多个蜂窝频段用于接口。正在研究蜂窝标准V2X并发操作双频段。根据3GPP标准5、6，我们创建了表1，总结列出V2X分别使用4个服务并发操作的频段组合示例G LTE和5G新无线电(5G NR)接口蜂窝无线电接入技术。高亮显示线只适用于5G NR。

双频段和双RAT V2X系统

使用多种无线接入技术(RAT)当汽车可以在多个频段通信时，OEM必须决定使用哪一种。在美国，FCC倾向于使用(写本文时)DSRC亚太地区倾向于开发和部署7、8的无线接入C-V2X9。欧洲对无线接入技术保持中立10。在这方面，许多研究成果已经发布，并进行了阐述ITS-G5/DSRC相对于C-V2X的优势。类似的研究也认为C-V2X比ITS-G5更有优势。因此，汽车和电信行业的合作伙伴正在努力开发解决方案V2X在许可频谱和免许可频谱中，服务可以利用无线接入技术提供优势11。

图4是图2的修改版。我们在无线接入层和分组接入层之间增加了一个新的子层，以详细显示接入层。我们称之为无线接入管理(WAM)。该子层用于确保从网络到无线电层次的优化V2X服务。它可以基于用例(延迟要求，QoS通过协调多样性或协调更高的吞吐量，选择不同的无线接入技术，如流量(拥堵)和链接(无线电质量)。例如，如果检测到ITS-G如果无线接口有拥堵，将使用C-V2X通过PC发送相同的信息。这将提供多样性差异化增益，确保可靠性。在车辆交换高密度地图数据这个用例中，可以将Uu接口与PC5或ITS-G5组合使用，以满足高吞吐量的要求。

IEEE论文12、13采用分析和模拟的方法，详细介绍和探讨了类似概念的优点()。例如，使用表1所述，在C-V2X在框架内，蜂窝系统标准化机构通过5进行了讨论和研究.9 GHz频段内的PC5和ITS-G5技术实现4G LTE Uu和5G NR Uu并发操作频段。因此，根据上述频段的并发操作和概念，可以说标准化机构和相关工业研究社区已经是双频段，甚至是双频段RAT V2X系统奠定了基础。目前，汽车行业应该寻找使用双频段和双频段的最佳硬件装置RAT V2X概念优势。

图4.在ITS接入层实现各种无线电技术之间的合作与协调

适合未来的推出V2X系统的单RF IC (ADRV9026)

今天的无线设备配备了多种无线技术标准，每种标准都需要使用自己独特的模块或硬件。在大多数情况下，从RF层到应用层的解决方案。在这种架构中实施这种双频段V2X由于该模块的制造商或供应商不提供自由访问中间层的权限，因此系统和提供合作和合作机制并不容易，因此需要该权限才能实现各种标准之间的合作或合作。外部标准化接口需要通过可用的无线模块来实现。

因此，我们需要支持这种系统的设计。用软件定义无线电(SDR)无线电发射器和接收器的设计使我们能够在任何阶段完全自由地访问和处理数字数据。AD RadioVerse产品系列包含很多RF宽带无线电收发器将比特转换为位。这种信号与RF频段与基带之间的转换是基于零中频(ZIF)架构。从根本上说，基于直接性RF由于所有电路都在较窄的带宽上工作，因此采样转换所需的功率较低。此外，由于ZIF放宽了对发送器和接收器的滤波要求，因此RF前端更简单，成本更低。

ADRV9026是对RadioVerse双频段在产品系列中SDR扩展产品。这是一个全集成的单芯片RF IC。它有4个发射和4个接收通道，可以独立编程和控制75个发射和接收 MHz和6 GHz之间的任何载波频率。接收带宽高达2000 MHz，发射器合成带宽高达450 MHz。此外还提供片内观测路径（每条通道的带宽高达450 MHz），支持高功率传输场景中功率放大器的线性校正。图5显示了整个收发器的功能框图。

图5.AD4通道发射器和4通道接收器ADRV9026 RF IC功能框图

图6.ADRV9026可同时在多个频段发送和接收

ADRV9026采用先进的本地振荡器架构，可同时使用多个6 GHz发送和接收以下频段。图6显示单个用户RF IC ADRV同时发送和接收不同频段或不同无线接入技术的示例。在这个例子中，我们只选择三组频段组合。重点突出ADRV9026能在75 MHz和6 GHz在任何频段之间运行。因为ADRV9026中有4个独立的RF因此，我们甚至可以使用自己独立的频段或技术来实现2 × 2 MIMO功能。在使用ADRV我们可以在9026年获得各种优势。

● 可灵活选择C-V2X没有额外的认证成本。

● 组合使用多个RAT同步性能要求更高。使用ADRV这种同步可以更容易地实现，因为两个频段都是单个的RF IC控制。双频段和双频段RAT V2X在系统节中，我们讨论了双频段V2X以及如何使用单个系统的概念RF IC实现这一目标。未来，我们将提供此类双频段V2X设备的架构和设计细节更多。

● 通过使用ADRV9026，可以在天线附近执行RF-比特转换。这可以避免同轴电缆RF信号损耗，在5.9 GHz V2X这种损失在频段中相当高。

● 至于RF性能方面，ADRV9026可满足无线基站的要求。基于终端用户设备开发的现有无线模块ASIC。所以，ADRV9026提供更高的RF性能更低，延迟更高，可靠性更高QoS。所有这些指标都能提供更高的数据速率和无线吞吐量，从而带来更好的驾驶体验和更高的安全性。

● 高数据速率和低延迟使驾驶员或自动驾驶系统能够更快地响应，并为安全相关用例提供更有力的支持。例如，与独立或单接入系统相比，协作/协调系统（如双频段和双频段RAT V2X可提供更高的可靠性和更好的安全标准。

因此，有必要使用具有认知智能和支持个人的认知智能RF IC协作/协调配置以满足需求V2X用例要求。AD公司提供单个设备ADRV9026)实现这一目标的技术。

结论

本文介绍了我们V2X目前通信的发展是推动自动驾驶汽车实现的关键因素。在这一领域，可以使用两种无线技术来满足需求V2X服务的关键要求。这两种技术分别是C-V2X和DSRC/ITS-G5.可在许可和免许可频段内运行。协调/协作V2X系统有不同的选项可供选择。AD公司提供支持双频段和双频段无线标准的技术RF性能，延迟更低，数据速率更高，可靠性更高。我们讨论了如何使用它RF IC来设计V2X通信设备可同时针对两个不同的无线电频段V2X技术提供无线接入。

参考资料

1 ETSI TS 102 894-1 V1.1.1 (2013-08)： 智能交通系统(ITS)；第一部分：设备层结构、功能要求和规格。ETSI，2013年8月。

2 Khadige Abboud、Hassan Aboubakr Omar、Weihua Zhuang。“适用于V2X通信的DSRC与蜂窝网络技术交流：调查。IEEE Transactions on Vehicular Technology，2016年12月，第65卷，第12期。

3 3GPP TS 36.300 V15.7.0 (2019-09):第三代合作伙伴计划；技术规范组无线接入网络；不断演变的通用地面无线接入(E-UTRA)通用地面与网络无线连接(E-UTRAN)；概述；第二阶段(15版)。

4 ETSI EN 302 571 V2.1.1 智能交通系统(2017-02)(ITS)；

在5 855 MHz至5 925 MHz2014/53/EU第三条调整标准的基本要求。ETSI，2017年2月。

5 3GPP TR 36.786 V14.0.0 (2017-03)基于LTE的车对万物(V2X)服务；用户设备(UE)无线电发射和接收。

6 3GPP TR 38.886 V0.5.0 (2020-02)基于NR的V2X服务；用户设备(UE)无线电发射和接收。

7 说明-使用5.850-5.925 GHz频段： 建议通知规则—ET19-138.联邦通信委员会。2019年11月。

8 专用短距离通信(DSRC)服务： 规则（第47 C.F.R、90和95部分)。联邦通信委员会。2019年4月。

9 亚太地区的ITS频谱使用。5G汽车协会。

10 意见书： 欧洲在互联网和自动驾驶领域的领先地位取决于技术中立和创新导向的政策。G汽车协会。2018年11月。

11 面向未来互联网移动的5G解决方案。5G NetMobil。

12 Richard Jacob、Norman Franchi、Gerhard Fettweis。“混合V2X通信：多RAT帮助实现互联自动驾驶。2018年IEEE第29届个人、室内和移动无线电通信国际年会(PIMRC)，2018年9月。

13 Richard Jacob、Waqar Anwar、Gerhard Fettweis、Joshwa Pohlmann。在车辆专用网络中使用更多RAT协高协同自动驾驶应用的可靠性。2019年IEEE第90届汽车技术大会（VTC2019-秋)，2019年9月。

14 ADRV9026数据手册。AD公司，2021年1月

作者简介

Danish Aziz是AD公司现场应用工程师及RF产品和系统学科专家。作为技术销售团队的一员，他积极参与推广EMEA区域增长，为客户提供技术支持。主要集中在汽车、工业、国防和蜂窝领域。他是AD公司在5G汽车协会(5GAA)的代表。在2017年加入AD在公司之前，他曾担任德国贝尔实验室的研发工程师；3G、4G和5G为系统标准化做出了贡献；曾代表贝尔实验室参与欧德资助的几个旗舰研究项目。他编写或参与编写了超过25篇关于无线通信的技术论文，这些论文发表在国际同行可查看的IEEE在平台上；拥有20多项有效和发表的国际专利。Danish拥有斯图加特大学电气工程博士和硕士学位，巴基斯坦卡拉奇N.E.D.大学电气工程学士学位。联系方式：danish.aziz@analog.com。

Chris B?hm拥有德国雷根斯堡高等专业学院电信学位和爱尔兰利默里克大学硕士学位。他于1995年加入AD，曾担任各种ASIC产品的数字设计工程师，包括视频解码器、用于数据传输的光传输参考设计的5G标准的RF系统(最近)。他目前主要负责6 GHz以下无线电传输的数字信号处理和算法开发。联系方式：chris.bohm@analog.com。

Fionn Hurley它位于爱尔兰利默里克AD公司汽车驾驶舱电子业务部营销经理。他于2007年加入AD以前的公司RF设计工程师。他毕业于爱尔兰科克大学(UCC)，获得电气与电子工程学士学位。联系方式:fionn.hurley@analog.com。