20、V2X 无线接口技术：波束优化与广播策略解析

V2X 无线接口技术：波束优化与广播策略解析

在 V2X（Vehicle-to-Everything）通信中，无线接口技术对于实现高效、可靠的车辆与外界通信至关重要。本文将深入探讨 V2X 无线接口中的波束优化和广播策略，包括基于遗传算法（GA）的波束细化、波束成形多播以及波束广播等技术，分析它们的性能特点和应用场景。

基于 GA 的波束细化方案

在初始接入过程中，基于 GA 的波束细化方案能够显著提高 V2N（Vehicle-to-Network）链路的延迟受限吞吐量。该方案利用空间相关性，将前一位置的最优波束集（Queen）作为当前位置的初始猜测，即使在高速行驶时也能保持性能优势。

通过用户协作（CUs），即车辆利用侧链路形成虚拟天线阵列，GA 算法和禁忌搜索受限 GA 算法的性能得到大幅提升。然而，与非用户协作（NCUs）情况相比，CUs 情况下所需的迭代次数明显增加，这意味着计算复杂度和侧链路通信开销增大。因此，为了使这种方法在实际应用中更具可行性，还需要进一步研究如何优化 GA 搜索，减少迭代次数。

以下是不同情况下所需的平均迭代次数：
| M/N | GA, CUs | GA, NCUs | Tabu, CUs | Tabu, NCUs |
| — | — | — | — | — |
| 32/12 | 502 | 1 | 498 | 1 |
| 32/8 | 500 | 1 | 501 | 1 |
| 32/4 | 488 | 1 | 502 | 1 |

其中，M 为发射天线数量，N 为接收天线总数，N/4 为每个用户的天线数量。

波束成形多播技术