关于V2X通信技术及系统性能的研究

摘要：车辆到一切（V2X）是新一代的信息和通信技术，将车辆连接到一切。它不仅创造了更舒适、更安全的交通环境，而且对提高交通效率、降低污染和事故率具有重要意义。目前，该技术还处于探索阶段，V2X应用带来的交通安全和信息安全问题尚未得到充分评估。在市场化之前，我们必须确保技术的可靠性和成熟度，这必须经过严格的测试和验证。因此，测试是V2X技术的重要组成部分。本文重点介绍V2X应用程序需求及其挑战，以及测试需求。然后，我们还研究和总结了V2X在通信过程中的测试方法，并从架构的角度对其进行了详细描述。

关键词：V2X  系统测试  应用  要求

V2X概念使用最新一代的信息和通信技术实现全方位车辆到车辆（V2V）、车辆到基础设施（V2I）、车辆到行人（V2P）、车辆到网络/云（V2N/V2C）网络连接。该技术将交通的各种要素联系起来，例如行人、车辆、道路和云环境。V2X技术的应用对提高交通效率，减少污染，节约资源，减少事故发生率，改善交通管理具有重要意义。

目前，V2X使用两种主要类型的通信技术：专用短程通信（DSRC）和V2X长期演进（LTE-V2X）。DSRC系统由一系列IEEE和SAE标准组成。LTE-V2X通信模式如图1所示：

V2X的应用涉及许多方面，如智能交通，智能联网车辆和自动驾驶。不同的应用程序对V2X环境的延迟、可靠性、吞吐量、用户密度和安全性有不同的要求，安全性是V2X的首要任务。

測试是确保车辆安全性的重要手段，对V2X的安全威胁进行建模、分析、测试和评估有助于提高车辆的安全保护能力，并促进车辆安全系统的构建。通过对V2X进行测试，我们可以为自动驾驶和其他应用的商业化铺平道路。

对于需要低延迟和高可靠性的应用，网络性能最为重要。5G网络将提供小于1毫秒的通信延迟，同时提供99.999%的稳定性，因此它们将能够支持面向自动驾驶的V2X服务。

与传统网络相比，V2X网络上的数据更加开放，因此更容易暴露更多的隐私数据。测试可以确保通信的可靠性，从而确保整个V2X环境的安全性。

测试旨在确保安全有效地使用车辆互联网。针对不同需求采用不同的测试方法。性能测试主要用于测试V2X网络在不同场景下的性能，包括延迟、通信范围、丢包率等，以确保通信能够满足应用的需求。确保V2X应用程序的安全性，有效性和可靠性也是测试的重要目标。

我们需要构建一个扩展HIL方法的功能测试系统。系统使用通信设备而不是网络模拟器。主要用于生成车辆的动态仿真数据，如车速、位置、车辆间距、障碍物、交通场景等，并管理整个测试活动。V2X仿真平台基于测试用例生成虚拟流量场景。在这种场景下，主车辆是指被测车辆，RV用于辅助HV触发应用。V2X仿真平台连接到V2X通信。

作为新技术，V2X不仅提供更舒适，更安全的交通环境，而且对提高交通效率，减少污染，降低事故率也很重要。主要的V2X通信技术是DSRC和LTE-V2X。有许多V2X应用程序，其应用程序要求主要集中在延迟/可靠性和安全性上。延迟/可靠性受到网络性能问题和多种恶意攻击的威胁。安全面临移动终端安全威胁，V2X服务平台安全威胁，V2X通信安全威胁，车辆网络数据和隐私威胁。测试是V2X的重要组成部分。首先，我们描述抽象测试系统，然后从三个方面介绍测试方法：功能、性能和一致性。然后，我们专注于测试方法，如车辆网关测试、渗透测试和加速测试，并分析现场测试的要求。

参考文献

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作者简介

秦鹏（1995-），男，内蒙古人，汉，本科，研究方向：通信工程方向。