19、5G及未来5G车载系统的信道建模与性能评估

5G及未来5G车载系统的信道建模与性能评估

1. 引言

车载通信（V - Comm）系统是5G之后乃至6G无线网络的重要组成部分。它通常通过直接的节点到节点通信实现，无需与基站通信。常见的车载通信系统类型包括车对车（V2V）、车对行人（V2P）、车对基础设施（V2I）、车对万物（V2X）以及无人机辅助通信等。

由于车辆的高移动性和城市或高速公路上的高交通密度，车载通信无线系统常受动态信道条件影响。其传播信道可建模为两个或多个随机变量的乘积，这使得性能分析，尤其是高阶统计（HOS）评估变得具有挑战性。HOS指标，如平均电平交叉率（LCR）和平均衰落持续时间（AFD），能提供时变衰落信道的有价值数据，有助于更好地理解V2X通信中的动态传播条件。5G及未来5G系统对车载通信系统有超可靠低延迟通信（URLLC）的需求，而HOS指标可有效解决这一问题。此外，LCR和AFD还与最大多普勒频率（DF）有关，DF又与车辆速度和载波频率成正比，这些都是V2X信道表征的关键参数。

在一些研究中，双散射（DSc）多径衰落信道被建模为两个α - µ随机变量的乘积，即双α - µ（d - α - µ）分布。Stefanovic等人推导了d - α - µ分布的近似LCR数学公式。d - α - µ分布在不同形状参数下可简化为双瑞利（d - Ray）、双Nakagami - m（d - Nak - m）和双Weibull（d - Weib）分布。α - µ、d - α - µ和多α - µ（m - α - µ）分布已用于解决直接车载通信系统、中继辅助（R - A）车载通信系统、可重构智能表面（RIS）辅助V2V通信以及无人机通信中的衰落问题。

R - A通信常用于提高无线网络的系统性能和