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蜂窝网络和V2V服务共存

2022-02-16 10:54 作者:余网优化  | 我要投稿

当DSRCDedicated Short Range Communication和LTE V2V在单一频率信道中时,它们无法仅使用检测选项有效工作。为了在两个异系统之间公平地共享资源,应该在LTE V2V中引入一种冲突检测机制,如带冲突避免的载波侦听多址技术(CSMA/CACarrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)。

一个设计选项如下图1所示:

PSCCH和PSSCH资源池前面有一个冲突区,其中传输DRSC的前导码。如果在竞争区域中的LTE V2V和DSRC之间的冲突检测被确定为成功用于LTE V2V UE,则它们可以共享以下资源以在有限的时间内发送V2X消息。为了避免LTE V2V  UE之间的资源冲突,认为需要竞争单元和数据资源子信道之间的映射。

此设计选项对DSRC的影响较小。如果DSRC没有规范性工作,并且DSRC无法检测LTE V2V的前导码,则LTE V2V可以被识别为未知系统。如果对DRSC有一些规范性工作,则可以检测LTE V2V的前导,并且DSRC可以知道LTE V2V。
当DSRC和LTE共享多个信道时,可能需要相互检测选项。如果LTE V2V可以检测到信道中存在DRSC,那么它可以重新选择另一个信道进行传输,反之亦然。静态/半静态解决方案,如基于地理位置或基于数据库的解决方案,对协议决策没有影响。

基于检测选项,对于多个信道,在传输之前,UE应首先在潜在的所选信道中监测该信道中是否存在其他系统。如果该信道中存在DSRC,则LTE V2V UE应避免使用该信道,并尝试切换到另一个有效信道。通过使用该方法,应考虑LTE-V2V的检测信号/序列。

Option 1:检测LTE CP的模式

对于具有正常循环前缀的LTE V2V,OFDM符号的前144/160 Ts样本与最后144/160 Ts样本相同。此重复特性可通过DSRC接收机的时延和相关算法用于检测LTE V2V。

Option 2:检测在子帧的最后一个符号内传输的LTE序列

在子帧的最后一个符号处发送新的检测序列是另一个选项。该序列可以是被占用部分符号中的一些短的重复序列,使得最后一个符号在频率位置和带宽上与其他符号相同。因此,由于频率位置和带宽的变化,DSRC接收机难以检测。

Option 3:检测周期性传输的LTE信号(例如SLS)

周期性发送的LTE信号可用于检测。在lte v2v中,在每个侧链同步周期的时域中存在两个重复的PSSS符号和两个重复的SSSS符号。DSRC接收机可以通过检测PSSS和SSSS来确定LTE-V2V系统的存在。但由于PSSS/SSSS的周期为160ms,因此在时域上过于稀疏,无法检测。

Option 4:测量能量

测量能量是检测其他未知系统存在的简单方法。当能量水平超过(预先)配置的阈值时,同一信道上可能会出现其他系统。但是,对于高可靠性服务,如V2V,它可能不准确。

根据基于PC5的V2V的新提案目标,协议将标准化基于PC5的V2V操作和传统Uu操作的共存。具体目标如下:

1) 指定在相同载波频率和相邻载波频率中基于PC5的V2V部署和传统Uu操作与LTE共存的解决方案/要求

当基于PC5的V2V操作和Uu操作共享同一载波时,存在潜在的严重干扰问题:如果覆盖范围外的UE与GNSS同步,这可能不同于eNB定时,则蜂窝UE和覆盖范围外的V2V UE之间可能存在干扰。

对于共享载波场景,如果eNB未与GNSS同步,则eNB和GNSS之间的定时偏移会产生来自蜂窝系统上V2V ue的干扰,如图2所示。干扰问题有两个方面:

  • 上行上的V2V干扰:由于半双工限制,车辆无法在同一载波频率下同时发送上行数据和接收V2V数据。

  • 下行上的V2V干扰(TDD情况):如果下行数据在同一载波中传输,V2V服务将干扰下行数据,尤其是当OOC的V2V发射机比eNB更靠近接收机时。

为了减轻V2V业务对蜂窝网络的干扰,可以考虑以下方案。

·方案一:

覆盖范围内的车辆可以同时获得GNSS定时和eNB定时。因此,它知道eNB和GNSS定时之间的定时偏移。根据定时偏移,车辆知道上下行子帧与V2V子帧重叠。该车辆可指示OOC(Optical Camera Communication)车辆的定时偏移。IC和OOC车辆都将保留与蜂窝UL/DL子帧重叠的V2V子帧,以减轻V2V对蜂窝的干扰。

·方案二:

覆盖范围内的车辆可以同时获得GNSS定时和eNB定时。因此,它知道eNB和GNSS之间的定时偏移,并且可以向eNB报告定时偏移。基于报告的定时偏移,eNB为V2V重新配置资源池,以避免V2V服务对蜂窝UL/DL的可能干扰。同时,IC UE可以将资源池重构中继到OOC UE,从而避免OOC UE对蜂窝UL/DL的干扰。

或者,基于所报告的定时偏移,eNB不能在受干扰的UL/DL子帧上调度UE以减轻从蜂窝到V2V服务的干扰。

由于eNB可以控制潜在干扰,因此优选方案2。此外,eNB还具有不调度可能干扰V2V的蜂窝服务的灵活性。此外,方案2似乎比方案1需要更少的标准化工作。


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