一种面向自动驾驶的5G低时延技术方案

发布时间：2024-03-08 23:56

　　伴随着移动互联网、物联网的迅速发展,诞生了许多新兴业务。为满足新兴业务的新需求,第五代移动通信(Fifth Generation,5G)系统的研究拉开帷幕。5G系统具有低时延、高传输速率和高可靠性的特点,满足许多新兴业务的需求,如自动驾驶、虚拟现实等。其中,自动驾驶是低时延高可靠场景中的典型应用,长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统已不能满足端到端时延的要求,需研究5G系统中的低时延技术以降低端到端时延,保证车辆间信息交互的实时性。本文首先定义端到端时延并介绍其评估方式,然后对5G低时延相关技术进行研究,最后提出一种面向自动驾驶的低时延技术方案。该技术方案主要基于网络架构和空中接口两方面来设计,并搭建实验平台进行测试和验证。具体的研究内容如下:(1)从网络架构上看,主要是基于LTE网络的改进。改进分为两方面:一方面是将分组核心演进(Evolved Packet Core,EPC)与演进型基站(Evolved Node Base,eNB)融合,使EPC功能下沉;另一方面,车载设备利用设备对设备(Device to Device,D2D)技术能够迅速发现临近的车辆...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１?ＬＴＥ时延架构分解图［１８］??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｅｘｐｌｏｄｅｄ?ＬＴＥ?ｄｅｌａｙ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ１１＾??

延是５０－１００ｍｓ。由上文端到端时延的定义可知，端到端时延包括空口时延、ＥＰＣ??时延以及公用数据网（Ｐｕｂｌｉｃ?Ｄａｔａ?Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＰＤＮ）时延由此可以简单描绘出??ＬＴＥ架构的时延分解图，如图２－１所示：??ｆ—４．５?－?２７ｍｓ—Ｗ?１３?－?１２９ｍｓ?Ｍ１５....

图２－２?ＬＴＥ系统架构??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?ＬＴＥ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ??

?５Ｇ低时延相关理论与技术??接入网络（Ｅ－ＵＴＲＡＮ）和ＥＰＣ［２Ｑ］。ＬＴＥ系统架构如图２－２所示：??ＭＭＥ?／?Ｓ－ＧＷ?ＭＭＥ?／?Ｓ－ＧＷ??／Ｉ?１??Ｓ１?＼?／?Ｓ１??（（？））；?Ｓｉ?Ｓ］?（（ｆ）??￡?＼?／?ｊｌ??Ｗ?＼?＼??Ｘ２?—ｆ?７?ＶＥ....

图２－３蜂窝系统下Ｄ２Ｄ通信模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｄ２Ｄ?Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?Ｍｏｄｅｌ?ｉｎ?Ｃｅｌｌｕｌａｒ?Ｓｙｓｔｅｍ??

Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）和?Ｄ２Ｄ?设备发现（Ｄ２Ｄ?Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）［二］。??Ｄ２Ｄ技术可以应用于移动蜂窝网络，以降低网络中的端到端时延。Ｄ２Ｄ在移??动蜂窝系统下的模型如图２－３所示，图中左侧两个小区的通信都是基站与设备之间??的传统通信形式，右侧小区中存在设备之间....

图２－４免授权调度方式??

不同于动态调度和半持续调度方式，免授权调度方式是免除调度授权信息，??用户直接在基站规划的免授权频段区域直接进行数据传输［２７］。用户数据以“即到??即发”形式传输，如图２－４所示，一旦ＵＥ的数据包到达，立即在下一个可用时隙??进行传输，不需要等待基站调度指示。使用免授权机制可以....

本文编号：3922583