车对车通信建模技术研究进展

近年来,5G技术的迅速发展为车对车(V2V)通信技术研究奠定了坚实的基础。因此,从模型建立和仿真实现的角度出发,详细论述国内外在车对车通信技术课题方面的研究动态,并对国内外研究进行对比阐述,针对存在的不足给出建议。

基于超图划分的车联网V2I/V2V资源共享机制研究

针对车联网V2I/V2V用户异构性需求以及V2V用户复用V2I链路引起的复杂干扰,本文基于超图划分的思想,提出了预先V2V用户分簇、允许接入多V2I链路的资源共享机制。首先,在被动簇集模型基础上依赖车辆节点干扰强度将车辆划分为不同的簇,从而减少了同簇车辆节点的相互干扰;然后,通过最大化V2I总吞吐量来设计车辆节点的最佳功率;最后,利用3维匹配算法完成基站、资源块和车辆节点三者之间的匹配。仿真结果表明,所提机制满足V2V链路可靠性,同时使得V2I链路总吞吐量最大,分析结论为智能交通中车联网通信应用提供了理论参考。

车联网边缘场景下基于免疫算法的计算卸载优化

为了解决如何在降低车载终端计算时延的同时保证服务器的低能耗和负载均衡问题,本文首先构建了基于车对车通信的系统模型、时延模型、负载均衡模型、能耗模型和目标优化模型;然后提出了一种基于多目标免疫优化算法的计算卸载方案;最后将本文方案与多种卸载方案进行了对比实验。实验结果表明,本文方案能够有效降低用户的平均卸载时延,优化服务器之间的工作负载并有效降低能耗,且性能较各卸载方案有所提升。

一种V2V多天线几何去极化信道建模

随着极化相关技术的发展,极化调制在V2V(vehicle-to-vehicle)通信系统中的应用越来越广泛。但由于V2V通信环境复杂,极化调制在V2V通信中会产生去极化效应,从而影响通信质量。为了能够识别去极化效应的大小,提出一种新的基于几何散射理论的V2V多天线极化信道模型。该模型可通过已知的多天线配置、极化场辐射模式及散射体的空间分布,建立去极化效应模型,从而将信道的去极化效应由交叉极化鉴别度——XPD(cross polarization discrimination)的值表示,以拓展极化调制在V2V系统中的使用范围,提高传输速率。实验结果表明,XPD的值受到车辆间距离影响存在阈值,并强烈依赖于到达方位角的分布常数,且当到达方位角的值不同时,改变到达仰角的最大值的大小,XPD值的变化呈固定趋势。因此,所提出的多天线几何信道模型,成功地将极化引入多天线的V2V通信,可以为极化域通信的进一步研究奠定基础。

自动驾驶技术研究现状及发展趋势

自动驾驶技术可防止车辆驾驶员因驾驶技能差、心理情绪变化、健康疲劳程度等人为因素引起的各种交通事故,能够合理管控、调节道路交通流量,改善道路交通通行状况,提高道路的通行能力,具有广阔的发展应用前景和极大的社会效益。通过回顾自动驾驶技术发展历史,介绍了自动驾驶技术分级和主要技术及自动驾驶系统研究现状,展望了我国自动驾驶技术的发展趋势。

Channel characteristics analysis of train-to-train wireless communication

Train-to-train(T2T)communication can provide protection for existing train-to-ground private network communication,and its channel characteristics directly affect the application of upper-layer communication technologies.In this study,based on the spatial distribution structure of railway operation scenarios and Fresnel zone theory,we propose a frequency allocation scheme for direct communication between tracking trains in flatland and long straight tunnel scenario.Then we use the estimation method of radio wave attenuation caused by rainfall to analyze the large-scale path loss fading of multi-band wireless channels.Furthermore,we derive the calculation equation of max Doppler frequency shift suitable for T2T communication and describe the multipath wave in the tunnel by ray tracing method to analyze small-scale fading.Simulation analysis shows that the Doppler shift value of T2T communication low frequency band is significantly lower than the frequency shift value of the train-to-ground communication under the same speed conditions.

基于过时CSI的认知NOMA-V2V系统性能研究

基于几何信道模型,提出了一种适用于车对车(V2V)无线信道的过时信道状态信息(CSI)建模方法。针对V2V通信网络高速时变特性和资源利用率低的问题,研究了基于过时CSI和不完全串行干扰消除的认知非正交多址接入(NOMA)-V2V网络功率分配方案。基于几何三维双柱信道模型研究过时CSI对认知NOMA-V2V通信网络的性能影响,并分析了系统的吞吐量区域。满足主用户可达速率最大、次用户可达速率最大和自适应满足主用户和次用户可达速率等3种约束条件,提出相应的功率分配方案。实验结果表明,所提方案与已有功率分配方案相比有更高的吞吐量和更好的中断性能。

隧道环境的统计物理信道特征参数提取与计算

针对隧道无线信道视距和非视距传输环境下的车对车(V2V)通信系统,提出了一种隧道空间物理信道模型,其移动发射机和移动接收机均处于移动状态,无限数量的散射体随机分布在隧道壁上.从隧道空间物理信道模型开始引入了一种随机参考模型,考虑电磁信号的单点散射传播路径,推导出三维空间域信道特征参数,即空-时-频互相关函数、二维时频互相关函数、时间自相关函数和频率相关函数.此外,根据参考模型设计出一种高效的顺式和(SOC)信道仿真模型,其时间自相关和频率相关函数都和参考模型相符合.在信道模型的基础上,分析了V2V系统中天线数量和信噪比与信道容量的关系.