C-V2X无线资源管理算法研究
2021-02-05李传伟段建岚蒋建春付仕明
林 峰,李传伟,段建岚,蒋建春,付仕明
(1.重庆邮电大学电子信息与网络工程研究院,重庆 400065;2.重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆 400065;3.重庆邮电大学自动化学院,重庆 400065;4.重庆第二师范学院数学与信息工程学院,重庆 400065)
0 概述
为解决由于车辆增多造成的交通拥堵和事故等问题,提高出行效率并确保交通安全,智能交通系统(Intelligent Transport System,ITS)应运而生。蜂窝车联网(Cellular Vehicle-to-everything,C-V2X)作为智能交通系统的重要支撑[1],受到研究人员的广泛关注。C-V2X因其良好的远距离数据传输可达性和较高的非视距传输可靠性等优势,克服了传统Ad-Hoc网络的缺点,使其在高移动性情况下也能适用于高数据速率场景[2]。
针对V2X业务的低时延与高可靠特性[3],D2D通信被认为是最有可能实现C-V2X侧链通信的技术[4],且其具有重用、跳跃和邻近增益的优势[5]。在underlay模式下,车载用户(Vehicle Users,V-UEs)与蜂窝用户(Cellular Users,C-UEs)共享蜂窝上行频谱[6],这是因为上行子帧通常比下行链路占用频谱更少[7]。该方案的频谱利用率较高,但在非正交分配的情况下会产生复杂的同频干扰问题。此外,基于3GPP标准,每个V2X消息在将其传递到较低层时应通过应用层安排的近场通信数据包优先级(ProSe Per-Packet Priority,PPPP)排列[8],这意味着用户之间都应该发送符合优先级队列的数据。不考虑PPPP的无线资源管理(Radio Resource Management,RRM)可能会危害道路安全。由此可见,RRM对C-V2X的性能产生至关重要作用的同时也面临着诸多挑战[9]。为解决同频干扰问题与确定不同PPPP值用户的传输优先级,本文提出一种基于PPPP的RRM算法。该算法以最大化小区用户信息值之和为目标,通过将PPPP引入RRM算法,使得高PPPP值用户获得传输机会的几率增加,并将V-UEs通信可靠性作为优化问题的约束条件以抑制同频干扰。……
