19、蜂窝车联网（Cellular V2X）通信技术解析

蜂窝车联网（Cellular V2X）通信技术解析

1. V2X通信概述

V2X通信涵盖车辆与车辆（V2V）、车辆与基础设施（V2I）以及车辆与网络（V2N）之间的通信，是实现自动驾驶和智能交通的关键技术。良好的V2X通信需满足高可靠性和低延迟的要求，5G新无线电（NR）的超可靠低延迟通信（URLLC）服务为此提供了基础。

2. V2X通信的不同连接类型

• V2N连接 ：车辆通过基站与网络建立连接，传播条件与移动网络类似，但需在高速行驶时保持稳定连接。在5G NR中，高频载波使用窄波束波束成形技术，这要求快速可靠地进行波束跟踪和调整。
• V2I连接 ：车辆与道路上的特殊基础设施元素（如交通控制系统、动态交通标志）直接通信。其传播条件与V2N连接有较大相似性，但基础设施元素高度通常较低，覆盖范围更有限。不过，V2N通信技术一般也适用于V2I通信。
• V2V连接 ：车辆之间直接通信，连接称为侧链（SL）。与V2N和V2I连接相比，侧链具有天线位置低、发射功率低、覆盖范围小、阻塞概率高以及需支持高达500 km/h的相对速度等特点。这些特性要求对侧链的物理（PHY）层和介质访问控制（MAC）层进行定制化设计。

3. 毫米波频谱中的波束成形技术

5G NR系统中，毫米波频谱的窄波束波束成形技术可克服路径损耗效应，但高移动性用户对波束跟踪和调整速度提出了要求。针对此，介绍了三种波束成形方案，分别适用于单播、多播和广播场景。

4. 移动多用户