面向协作式自动驾驶的5G车联网无线传输技术及优化方法研究
发布时间：2021-12-16 22:05
协作式自动驾驶（Cooperative Autonomous Driving）融合了自主式智能和车联网技术（本文特指Vehicle-to-Everything,V2X）,可以实现协作感知和协同操作,能够有效提升自动驾驶汽车的智能化水平,增强安全性和舒适性,降低能源消耗,改善通行效率。由于协作式自动驾驶对时延、可靠性、速率和覆盖范围等通信指标要求很高,以LTE-V2X（Long Term Evolution-V2X）和DSRC（Dedicated Short Range Communication）为代表的现有车联网技术难以满足需求。为此,业界在 201 5 年左右开始对基于 5G（5th Generation Mobile Networks）的V2X演进技术进行研究。本文围绕从原理设计和设备研发到商业部署运营再到技术演进发展过程中,5G-V2X无线传输技术及其优化方法研究中存在的4个关键技术问题展开。这些问题包括:5G-V2X原型系统无线传输方案设计与验证;商用异系统共存场景功率分配;城市级（Citywide）5G-V2X网络负载预测;以及复杂优化模型的通用求解工具。本文的主要研究工作...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?３ＧＰＰ定义的Ｖ２Ｘ通信类型??
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北京邮电大学工学博士学位论文??１）在子帧结构结构设计上，为支持最高５００ｋｍ／ｈ的移动速度和较高频段（主??要是５．９ＧＨｚ频段），增加了解调参考信号（ＤｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ，ＤＭＲＳ）??在时域上的密度，将ＬＴＥ－Ｄ２Ｄ中１个子帧包含２列符号增加为４列符号，如图１－３所??不。??ＬＴＥ－Ｄ２Ｄ?０１２?３?４５６７８９＾＾２?＾；??＜?■?—?１?ｍｓ?＂丨?》｜??ＬＴＥ－Ｖ２Ｘ?０１２３４Ｓ６７８９ｊ；；?＾Ｊ??卜?＿■?■■?■丨?１ｍｓ?■?—?？｜??ＡＧＯ?Ｄａｔａ?、ＤＭＲＳ?｜?ＧＰ??图１－３?ＬＴＥ－Ｖ２Ｘ和ＬＴＥ－Ｄ２Ｄ中的ＤＭＲＳ位置和密度对比??２）调整了调度分配（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ?Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）与数据资源（Ｄａｔａ?Ｒｅｓｏｕｒｃｅ）??的复用方式。按照频分复用的方式，将ＳＡ和数据资源放在１个子帧中发送，以提??升高密度场景下的系统性能同时满足低时延的要求。ＳＡ和ＤＡＴＡ可以使用相邻??ＲＢ?（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ?Ｂｌｏｃｋ，资源块），也可以使用不相邻ＲＢ，如图１－４所示。??ＳＡ?＆?Ｄａｔａ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ??ｆｌ??：?：．?????—＾—??ＤＡＴＡＯ?ＳＡ?＆?Ｄａｔａ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ??Ｍ?ＩＨＩ??Ｄａｔａ?ｏｎｌｙ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ??ＳＡ?＆?Ｄａｔａ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ??图１?－４?ＳＡ和数据资源的复用方式??３）针对执行分布式调度的Ｍｏｅｄ４，根据Ｖ２Ｖ业务具有强周期性的特点，引入??了一种基于感知的半持续传输（Ｓｅｍｉ－ＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔＴｒａｎｓｍｉ
【参考文献】：
期刊论文
[1]车联网产业进展及关键技术分析[J]. Wai CHEN,李源,刘玮. 中兴通讯技术. 2020(01)
[2]中欧V2X联合试验关键场景及技术[J]. 陈涛,Matti KUTILA,郑银香,邓伟,王江舟. 中兴通讯技术. 2020(01)
[3]基于神经网络模型的网络流量预测综述[J]. 杜爽,徐展琦,马涛,杨帆. 无线电通信技术. 2020(02)
[4]5G NR-V2X直连通信频率需求研究[J]. 李俨,高路. 中兴通讯技术. 2020(01)
[5]基于车辆行为分析的车联网超可靠低时延通信关键技术[J]. 张海霞,刘文杰,薛彤,梁聪. 中兴通讯技术. 2020(01)
[6]5G-NR基站软节能技术[J]. 黄俊,田森,张诗壮. 中兴通讯技术. 2019(06)
[7]基于AI的5G基站节能技术研究[J]. 张志荣,许晓航,朱雪田,夏旭. 电子技术应用. 2019(10)
[8]5G V2X关键技术及标准进展[J]. 沈霞. 信息通信技术与政策. 2019(08)
[9]自动驾驶汽车里的地图[J]. 贾宗仁. 中国测绘. 2019(04)
[10]Pricing Based Power Control for Inter-Cell UAV-Assisted Vehicle-to-Vehicle Underlay Communication[J]. Qin Wang,Ye Chen,Shu Yin,Lei Tian,Yongan Guo. 中国通信. 2019(01)
博士论文
[1]车联网中数据传输与隐私保护关键技术研究[D]. 刘姿杉.北京邮电大学 2019
[2]蜂窝网中基站和流量的时空聚集分布及相应的缓存与多播策略研究[D]. 周逸凡.浙江大学 2018
[3]车联网群智感知与服务关键技术研究[D]. 袁泉.北京邮电大学 2018
[4]车联网多频道协议设计研究[D]. 曹毅.山东大学 2017
[5]群智能优化算法及其应用[D]. 冯春时.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]无信号灯交叉路口智能网联车辆多目标协同调度方法研究[D]. 赵幸.东南大学 2019
[2]超密集网络中以用户为中心的虚拟小区技术研究[D]. 陈露.北京邮电大学 2018
本文编号：3538894
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?３ＧＰＰ定义的Ｖ２Ｘ通信类型??
??｜?（ＩＥＴＦＲＦＣ?７９３／７６８）?ＢＴＰ?—ｆ?－?ＥＮ?３〇２?６３６??Ｃ－ＩＴＳ?Ｉ?１ｐ＾６?ＺＩＺＪ?ＧｅｏＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇ?貢?＋?—?ＴＳ?１０３?０９７??Ｉ?（ＲＦＣ２４６０）?ＧＮ６?＾?ＴＳ?１０２?９４１??Ｓ?、?Ｎ??ＭＡＣ?Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ?ＥＮ?３０２?６６３??：?＾?＿ＴＳ?１０２?７２４?＿?ＩＴＳ－Ｇ５?????ｔ?ｆ?ＴＳ?１０２?６８７??ＰＨＹ?ＴＳ?１０３?１７５?????）／?Ｊ??图１－２?ＤＳＲＣ和Ｃ－ＩＴＳ的协议栈对比??由于８０２．１?ｌａ技术己经诞生近２０年了，在其基础上，ＩＥＥＥ又发布了多项先进??的８０２．１１技术，但并未包含在８０２．１?ｌａ中。为此，ＩＥＥＥ于２０１８年３月成立了ＩＥＥＥ?Ｎｅｘｔ??Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?Ｖ２Ｘ研究组，利用８０２．ｌｌｎ／ａｃ／ａｘ中先进的物理层与ＭＡＣ?（Ｍｅｄｉｕｍ??Ａｃｃｅｓｓ?Ｃｏｎｔｒｏｌ）层技术对基于ＩＥＥＥ的Ｖ２Ｘ技术进行增强。目标是减小与３ＧＰＰ的??Ｖ２Ｘ技术特别是５Ｇ－Ｖ２Ｘ间的性能差距，并扩展可支持的服务与场景。２０１９年１月，??ＩＥＥＥ成立工作组Ｔａｓｋ?Ｇｒｏｕｐ?８０２．１?ｌｂｄ?（ＴＧｂｄ）。??ＩＥＥＥ?８０２．１１ｂｄ的设计目标包括：至少有一种模式，在最高相对速度达??５００ｋｍ／ｈ情况下，实现８０２．１?ｌｐ两倍的ＭＡＣ吞吐量；至少有一种模式，通信范围可??以达到８０２．１?Ｉｐ的两倍；至少有一种模式，车辆位置可以辅助Ｖ２Ｘ通信；可以工作??在６０ＧＨｚ频带（５７ＧＨｚ－７１ＧＨｚ）；在互操作方面，８０２．１１ｐ设备至少可以解码??
北京邮电大学工学博士学位论文??１）在子帧结构结构设计上，为支持最高５００ｋｍ／ｈ的移动速度和较高频段（主??要是５．９ＧＨｚ频段），增加了解调参考信号（ＤｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ，ＤＭＲＳ）??在时域上的密度，将ＬＴＥ－Ｄ２Ｄ中１个子帧包含２列符号增加为４列符号，如图１－３所??不。??ＬＴＥ－Ｄ２Ｄ?０１２?３?４５６７８９＾＾２?＾；??＜?■?—?１?ｍｓ?＂丨?》｜??ＬＴＥ－Ｖ２Ｘ?０１２３４Ｓ６７８９ｊ；；?＾Ｊ??卜?＿■?■■?■丨?１ｍｓ?■?—?？｜??ＡＧＯ?Ｄａｔａ?、ＤＭＲＳ?｜?ＧＰ??图１－３?ＬＴＥ－Ｖ２Ｘ和ＬＴＥ－Ｄ２Ｄ中的ＤＭＲＳ位置和密度对比??２）调整了调度分配（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ?Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）与数据资源（Ｄａｔａ?Ｒｅｓｏｕｒｃｅ）??的复用方式。按照频分复用的方式，将ＳＡ和数据资源放在１个子帧中发送，以提??升高密度场景下的系统性能同时满足低时延的要求。ＳＡ和ＤＡＴＡ可以使用相邻??ＲＢ?（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ?Ｂｌｏｃｋ，资源块），也可以使用不相邻ＲＢ，如图１－４所示。??ＳＡ?＆?Ｄａｔａ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ??ｆｌ??：?：．?????—＾—??ＤＡＴＡＯ?ＳＡ?＆?Ｄａｔａ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ??Ｍ?ＩＨＩ??Ｄａｔａ?ｏｎｌｙ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ??ＳＡ?＆?Ｄａｔａ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ??图１?－４?ＳＡ和数据资源的复用方式??３）针对执行分布式调度的Ｍｏｅｄ４，根据Ｖ２Ｖ业务具有强周期性的特点，引入??了一种基于感知的半持续传输（Ｓｅｍｉ－ＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔＴｒａｎｓｍｉ
【参考文献】：
期刊论文
[1]车联网产业进展及关键技术分析[J]. Wai CHEN,李源,刘玮. 中兴通讯技术. 2020(01)
[2]中欧V2X联合试验关键场景及技术[J]. 陈涛,Matti KUTILA,郑银香,邓伟,王江舟. 中兴通讯技术. 2020(01)
[3]基于神经网络模型的网络流量预测综述[J]. 杜爽,徐展琦,马涛,杨帆. 无线电通信技术. 2020(02)
[4]5G NR-V2X直连通信频率需求研究[J]. 李俨,高路. 中兴通讯技术. 2020(01)
[5]基于车辆行为分析的车联网超可靠低时延通信关键技术[J]. 张海霞,刘文杰,薛彤,梁聪. 中兴通讯技术. 2020(01)
[6]5G-NR基站软节能技术[J]. 黄俊,田森,张诗壮. 中兴通讯技术. 2019(06)
[7]基于AI的5G基站节能技术研究[J]. 张志荣,许晓航,朱雪田,夏旭. 电子技术应用. 2019(10)
[8]5G V2X关键技术及标准进展[J]. 沈霞. 信息通信技术与政策. 2019(08)
[9]自动驾驶汽车里的地图[J]. 贾宗仁. 中国测绘. 2019(04)
[10]Pricing Based Power Control for Inter-Cell UAV-Assisted Vehicle-to-Vehicle Underlay Communication[J]. Qin Wang,Ye Chen,Shu Yin,Lei Tian,Yongan Guo. 中国通信. 2019(01)
博士论文
[1]车联网中数据传输与隐私保护关键技术研究[D]. 刘姿杉.北京邮电大学 2019
[2]蜂窝网中基站和流量的时空聚集分布及相应的缓存与多播策略研究[D]. 周逸凡.浙江大学 2018
[3]车联网群智感知与服务关键技术研究[D]. 袁泉.北京邮电大学 2018
[4]车联网多频道协议设计研究[D]. 曹毅.山东大学 2017
[5]群智能优化算法及其应用[D]. 冯春时.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]无信号灯交叉路口智能网联车辆多目标协同调度方法研究[D]. 赵幸.东南大学 2019
[2]超密集网络中以用户为中心的虚拟小区技术研究[D]. 陈露.北京邮电大学 2018
本文编号：3538894
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