基于LTE-D2D的V2V通信協(xié)作方案

由于車-車（V2V）通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖枪矓?shù)據(jù)，因此必須保證通信的安全可靠性。研究采用在基于長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）技術(shù)的設(shè)備間（LTE-D2D）通信系統(tǒng)中引入多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)或利用協(xié)作通信系統(tǒng)來提高V2V通信的延遲性和可靠性，并比較兩種系統(tǒng)下V2V通信的塊錯(cuò)誤率（BLER）大小。在LTE-D2D通信系統(tǒng)中，LTE是GSM/UMTS標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)，能夠借助新技術(shù)和調(diào)制方法提升無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力和數(shù)據(jù)傳輸速度。LTE-D2D通信系統(tǒng)中的用戶設(shè)備（UE）可通過設(shè)備間的鏈路直接通信，該方案具有頻譜效率高、吞吐量大、能效高和延遲低等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于成本問題，與基站的振蕩器相比，LTE-D2D通信系統(tǒng)UE中的振蕩器質(zhì)量較差；D2D通信是一種發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都移動(dòng)的邊緣通信，該方案受載波頻率（CFO）的影響較大。在LTE-D2D通信中引入MIMO提高通信方案的傳輸可靠性。在V2V協(xié)作通信中，具有單個(gè)發(fā)射（TX）天線的每個(gè)車輛可以發(fā)出信號(hào)。兩個(gè)具有TX的車輛和一個(gè)具有接收（RX）天線的車輛共同組成虛擬MIMO系統(tǒng)，該方案具有MIMO的優(yōu)點(diǎn)。

CFO偏移會(huì)對(duì)通信過程中的信號(hào)估計(jì)產(chǎn)生負(fù)面影響，并會(huì)增加通信系統(tǒng)中的碼間干擾，但CFO偏移提高了通信系統(tǒng)的頻率分集增益，增強(qiáng)了V2V通信通道的獨(dú)立性能，而BLER能夠反映這些影響。因此，研究模擬了V2V通信中BLER的大小，以確定CFO偏移的影響。仿真結(jié)果表明，隨著車輛間相對(duì)速度和CFO偏移的增加，BLER降低。由于MIMO在TX車輛和RX車輛之間具有相同的振蕩器誤差，因此LTE-D2D通信系統(tǒng)受CFO偏移的影響較大。而協(xié)作通信系統(tǒng)中每個(gè)V2V鏈路具有不同CFO值，有助于改善通信中的BLER，即利用協(xié)作通信方案能有效提高V2V通信的安全可靠性。

JongKeun Lee et al.2016 ICTC IEEE,2016.

編譯：趙喚