高 紳，韓 恒，陳萬培，張 濤，楊欽榕

(揚(yáng)州大學(xué) 信息工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州225009)

0 引言

車聯(lián)網(wǎng)(Vehicular Communication Networks，VCN)作為智能交通系統(tǒng)的一部分，能夠提高道路安全和交通效率。Cellular Vehicle-to-Everything(C-V2X)作為一種新興的、應(yīng)用在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域上的通信技術(shù)，其主要目的是將移動車輛與其他終端或用戶進(jìn)行信息連接[1]。3rd Generation Partnership Project(3GPP)發(fā)布R14標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支持基礎(chǔ)V2X通信的LTE標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，這種演進(jìn)通常包含C-V2X，Cellular V2X，LTE-V和LTE-V2X[2]。C-V2X與IEEE 802.11.p標(biāo)準(zhǔn)相比，C-V2X可以更好地支持車輛之間使用PC5接口的直連通信。R14版本引入2種新的專為Vehicular to Vehicular(V2V)通信設(shè)計的通信模式(模式3和模式4)，這2種模式與R12版本Device-to-Device(D2D)通信技術(shù)中的模式1和模式2有很大不同[3]。模式1和模式2使用LTE側(cè)鏈協(xié)議延長電池的使用壽命，而模式3和模式4兩種模式的提出背景是為了滿足V2X高可靠性、低延遲和網(wǎng)絡(luò)可伸縮性等方面的需求。在模式3中，蜂窩設(shè)備用于選擇并管理車輛用于V2V直接通信的無線資源。在模式4中，車輛可以在無任何蜂窩設(shè)備的支持下自主選擇和管理無線資源，滿足實際應(yīng)用場景中對低延遲和高可靠性的要求，在無蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域內(nèi)，模式4與V2V的安全應(yīng)用高度相關(guān)。

文獻(xiàn)[4-5]對模式3和模式4性能進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋不穩(wěn)定或無網(wǎng)絡(luò)覆蓋時，模式4仍為最好的通信模式選擇方案。文獻(xiàn)[6]通過實驗分析模式4資源分配的分組傳輸率，證實了模式4的資源分配算法比隨機(jī)資源分配方式具有明顯的性能優(yōu)勢。在文獻(xiàn)[7]中將模式4與受控資源分配方案進(jìn)行比較。實驗結(jié)果表明，在一定距離內(nèi)，模式4的資源分配方式更優(yōu)。文獻(xiàn)[8]將模式4自主資源分配與多種資源分配方案進(jìn)行比較，研究不同方案下的資源分配阻塞率和錯誤率。文獻(xiàn)[9]提出使用組合馬爾科夫鏈分析模型來評估C-V2X不同調(diào)度方案的性能。文獻(xiàn)[10]對C-V2X模式3進(jìn)行建模分析，并將其與IEEE 802.11.p進(jìn)行可擴(kuò)展性比較。值得注意的是，以上研究大都關(guān)注模式4資源分配算法與不同資源分配方案的性能比較，且都是建立在簡單的仿真環(huán)境中。文獻(xiàn)[11-12]詳細(xì)分析了LTE-V模式4在高速公路場景中不同行駛速度下的性能，但研究方法仍局限于特定的幾個方面以及單個或少量的參數(shù)上。

分析模型作為一種重要的評估工具，可提供各種參數(shù)和條件下的性能信息[13-14]。為了克服以往工作在分析模型上的不足，本文借鑒文獻(xiàn)[6]提出的半雙工傳輸引起的錯誤、接收信號功率低于檢測功率閾值引起的錯誤、傳播效應(yīng)引起的錯誤和分組沖突引起的錯誤這4種不同類型的C-V2X模式4性能分析參數(shù)，使用數(shù)學(xué)公式量化這4種性能分析參數(shù)，結(jié)合傳輸功率水平、傳輸信道模型和調(diào)制和解碼方案等傳輸參數(shù)，設(shè)計更為完備的分析模型，探索參數(shù)的影響并通過調(diào)整參數(shù)來進(jìn)一步提升性能的可能性和可靠性。

1 C-V2X模式4

1.1 物理層

C-V2X模式4使用單載波頻分多址技術(shù)(SC-FDMA)，支持10，20 MHz帶寬傳輸。每個信道劃分為子幀、資源塊和子信道3部分，其中子信道定義為同一子幀中的一組資源塊。每個用于傳輸數(shù)據(jù)和控制信息的子信道資源塊根據(jù)數(shù)據(jù)分組的大小和使用的調(diào)制和編碼方案的變化而變化。數(shù)據(jù)分組通過物理側(cè)鏈共享物理側(cè)鏈控制信道在傳輸塊中傳輸，而控制信息通過物理側(cè)鏈控制信道在側(cè)鏈控制信息中傳輸。傳輸塊包含一個完整的數(shù)據(jù)分組(如信標(biāo)或合作意識信息)，可以占用一個或幾個子信道，并且與其關(guān)聯(lián)的側(cè)鏈控制信息必須始終在同一子幀中傳輸。側(cè)鏈控制信息占用2個資源塊，該側(cè)鏈控制信息包括用于傳輸傳輸塊的調(diào)制和編碼方案、節(jié)點信息和已經(jīng)用于半永久靜態(tài)傳輸?shù)馁Y源保留間隔等信息，其他節(jié)點只有正確接收側(cè)鏈控制信息才能夠接收和解碼傳輸塊。用于區(qū)分傳輸塊和側(cè)鏈控制信息傳輸?shù)馁Y源塊如圖1所示。

圖1 C-V2X：子幀、子信道、選擇和感知窗Fig.1 C-V2X:sub-frames,sub-channels,selection and sensing windows

1.2 基于感知的半靜態(tài)調(diào)度協(xié)議

在C-V2X模式4中，車輛可以在無蜂窩設(shè)備的幫助下自主選擇資源，為了實現(xiàn)這個目的，3GPP R14版本中使用基于感知的半靜態(tài)資源調(diào)度協(xié)議選擇子信道。車輛為選定的子信道預(yù)留了與重選計數(shù)器數(shù)量相等的連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。每當(dāng)必須保留新的子信道，以及每100 ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)包時，重選計數(shù)器就會在5～15隨機(jī)重新設(shè)置[12]，每次發(fā)送數(shù)據(jù)包后，重選計數(shù)器遞減1，當(dāng)值為零時，以1-P的概率選擇是保留資源還是重新選擇資源。通常P可以設(shè)置為0～0.8的任意值，P值越高，表明車輛越有可能長時間保留其選定的資源。車輛選擇和保留資源所遵循的過程如下：

(1) 當(dāng)必須選擇新資源時，車輛V必須在一個選擇窗口內(nèi)預(yù)留新的資源，選擇窗口是數(shù)據(jù)包生成時間和定義的最大等待時間(≤100 ms)之間的時間窗口。在選擇窗口車輛V選擇想要保留的候選單子幀資源(Candidate Single-Subframe Resources，CSR)。

(2) 車輛V連續(xù)檢測感知T時刻之前的1 000子幀(如圖1所示)，此時，車輛V會創(chuàng)建一個列表L1，記錄包含以下2個條件的所有CSR：① 車輛V已經(jīng)在感知窗口中正確接收來自另外一輛車的SCI，表明其他節(jié)點將利用該資源進(jìn)行下一次傳輸；② 車輛V排除資源塊RB上的平均參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)測量值高于給定閾值的資源。RSRP為可配置的參數(shù)。執(zhí)行步驟②后，L1必須在選擇窗口中至少包含20%的選擇窗口資源總戶數(shù)。如果不是，則迭代執(zhí)行步驟②，直到實現(xiàn)20%的目標(biāo)，并且在每次迭代中RSRP閾值增加3 dB。

(3) 車輛V創(chuàng)建候選列表L2，其中包括L1中低于平均接收信號強(qiáng)度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)的資源，車輛V隨機(jī)選擇列表L2中一個CSR，根據(jù)帶寬分配資源計數(shù)器，并將其保留用下一次重選計數(shù)器傳輸。

2 分析模型參數(shù)

C-V2X模式4的操作和性能取決于文中的一組參數(shù)。本節(jié)討論這些參數(shù)，并說明它們對C-V2X的操作和性能的相關(guān)性和影響。

2.1 傳輸錯誤

文獻(xiàn)[6]提出了4種不同類型的C-V2X傳輸錯誤：半雙工傳輸引起的錯誤δHD、接收信號功率低于檢測功率閾值引起的錯誤δSEN、傳播效應(yīng)引起的錯誤δPRO和分組沖突引起的錯誤δCOL。建立分析模型，假設(shè)車輛Vt是發(fā)送方，車輛Vr是接收方，2車之間的距離為dt,r，可以認(rèn)為，如果不出現(xiàn)任何已知的錯誤類型(上述4種錯誤模型)，則車輛Vr可以正確接收數(shù)據(jù)分組。由于錯誤具有排他性，使用分組傳輸率PDR描述這種可能性：

PDR(dt,r)=(1-δHD)·(1-δSEN(dt,r))·

(1-δPRO(dt,r))·(1-δCOL(dt,r))，

(1)

歸一化后，PDR可以表示為：

(2)

式中，

(3)

(4)

(5)

(1-δPRO(dt,r))·δCOL(dt,r)，

(6)

(7)

(8)

2.1.1 半雙工傳輸引起的錯誤δHD

由于半雙工效應(yīng)，2個車輛節(jié)點有一定的概率選擇相同的子幀來傳輸TB，會導(dǎo)致接收車輛無法接收TB，該概率取決于2個車輛節(jié)點每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)量λ：

(9)

2.1.2 接收信號功率低于檢測功率閾值引起的錯誤δSEN

考慮路徑損耗和陰影對信號衰落的影響，以及陰影衰落符合正態(tài)分布，那么接收信號功率Pr也符合正態(tài)隨機(jī)分布，使用均值為0且方差為σ的對數(shù)正態(tài)隨機(jī)分布對收信號功率Pr進(jìn)行建模?？紤]路徑損耗和陰影對信號衰落的影響，接收信號功率Pr可以表示為：

(10)

式中，Pt為發(fā)射功率；PL為路徑損耗；PSH為陰影，因為陰影衰落是符合正態(tài)分布的，且發(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點距離給定處,PL為定值，那么Pr整體也符合正態(tài)分布的。使用均值為0且方差為σ的對數(shù)正態(tài)隨機(jī)分布對其建模，則接收信號功率的概率分布函數(shù)(PDF)可以表示為：

(11)

則δSEN為：

(12)

式中，PSEN為檢測功率閾值。把式(10)帶入式(12)，則：

(13)

式中，Pt為發(fā)射功率；PL為路徑損耗；PSH為陰影；erf為錯誤函數(shù)。

2.1.3 傳播效應(yīng)引起的錯誤δPRO

當(dāng)接收的數(shù)據(jù)分組的信噪比低于感知信噪比閾值，會造成接收節(jié)點無法正確解碼的錯誤，這種類型的錯誤只源于傳播效應(yīng)。該錯誤的產(chǎn)生取決于傳輸功率、檢測功率閾值、噪聲、傳輸距離和調(diào)制編碼方案MCS[1]。在發(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點距離給定的情況下，信噪比是常數(shù)，因此信噪比遵循和陰影相同的隨機(jī)正態(tài)分布，假設(shè)接收節(jié)點的信噪比是一個隨機(jī)變量(跟節(jié)點之間的距離有關(guān))，單位dB，表示為：

(14)

式中，n0為噪聲功率。由式(10)可知，式(14)可以表示為：

(15)

同理，在發(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點距離給定處，PL為定值，因此SNR遵循和陰影相同的隨機(jī)分布。則SNR的概率分布函數(shù)可以表示為：

(16)

則δPRO可以表示為：

(17)

當(dāng)Pr

2.1.4 分組沖突引起的錯誤δCOL

在實際信號傳播場景中，由于其他車輛的干擾(信號功率與干擾和噪聲的比值(SINR)不足)/碰撞(同一資源在相同子幀或相同子信道上傳輸)，導(dǎo)致接收節(jié)點無法正確接收來自發(fā)射節(jié)點的數(shù)據(jù)分組，這種分組沖突引起的錯誤主要取決于C-V2X模式4的SPS方案的配置和操作，以及傳輸參數(shù)、傳播、發(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點之間的距離以及交通密度[6]。假設(shè)接收節(jié)點車輛接收到的其他車輛干擾信息等效于附加噪聲，則接收節(jié)點的SINR表示為：

(18)

式中，di,r為干擾節(jié)點和接收節(jié)點之間的距離；Pi為接收節(jié)點接收到的其他車輛干擾信息功率。SINR概率分布函數(shù)fSINR,dt,r(p)為：

(19)

則pinterfere表示為：

(20)

(21)

式中，

(22)

τ為每個車輛必須使用同一資源進(jìn)行傳輸?shù)钠骄鶖?shù)，PSR(dt,i)=1-δSEN為分組檢測速率，則PSR(dt,i)可以表示為：

(23)

則δCOL可以表示為：

(24)

式中，pinterfere為干擾車輛在接收節(jié)點上產(chǎn)生的干擾大于檢測功率閾值的概率；psome為發(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點使用同一資源傳輸?shù)母怕省?/p>

2.2 傳輸功率

傳輸功率顯著影響通信范圍和車輛產(chǎn)生的干擾。原則上在信道負(fù)載較高時增加發(fā)射功率，在信道負(fù)載均衡時或者不高時降低發(fā)射功率是合理的。事實上，較低的低傳輸功率在一定程度上可以減少分組沖突發(fā)生的可能性，降低分組沖突引起的錯誤δCOL。然而，降低傳輸功率會降低通信范圍和減少接收方與發(fā)射機(jī)的通信距離。

2.3 調(diào)制和編碼方案

C-V2X使用QPSK、16-QAM調(diào)制方式和Turbo碼編碼方案傳輸傳輸塊，而合適的調(diào)制和編碼方案(Modulation and Coding Scheme，MCS)對于車對車或者車對多點通信系統(tǒng)至關(guān)重要，調(diào)制和編碼方案能夠確保整個通信系統(tǒng)具有最佳的系統(tǒng)容量和較高的魯棒性[12]。因此，MCS的頻譜效率(SE)計算如下：

(25)

式中，S為數(shù)據(jù)包的大??；R為數(shù)據(jù)包的發(fā)送方式；N為接收端用戶數(shù)量；BW為分配帶寬。為了使通信系統(tǒng)具有較高的傳輸魯棒性，MCS需要較低的頻譜效率。不同編碼方案、同一編碼方案使用不同的編碼速率所帶來的頻譜效率是不同的，C-V2X使用不同的調(diào)制方式，就會存在不同C-V2X系統(tǒng)容量和魯棒性方面的差異。

2.4 信道模型

蜂窩網(wǎng)絡(luò)的信道傳播模型具有多樣性，而對C-V2X信道傳播模型的研究還處于探索階段。文獻(xiàn)[6]指出傳播效應(yīng)引起的錯誤δPRO和分組沖突引起的錯誤δCOL與信號的傳播信道類型高度相關(guān)，信號經(jīng)過不同傳播模型，對應(yīng)不同路徑損失，其δPRO，δCOL表現(xiàn)出差異。為了驗證分析模型，本文只考慮以下大范圍傳播信道模型，考慮路徑損失疊加、陰影和多徑效應(yīng)對信號衰減的影響。

2.4.1 two-ray信道模型

在真實場景，車輛Vt和Vr在移動過程中，會存在2條信號傳播路徑，一條是車輛間的直接傳播路徑，另一條是路面反射路徑。因此考慮two-ray干擾模型是很有必要的，其路徑損失PL計算過程如下：

(26)

(27)

式中，HTx，HRx分別為車輛Vt和Vr的天線高度；d為車輛Vt和Vr之間的距離；dc為車輛Vt和Vr之間交叉距離，計算如下：

(28)

2.4.2 WINNERII信道模型

使用WINNERII信道模型可以進(jìn)行通信系統(tǒng)在鏈路水平和系統(tǒng)層面的仿真，WINNERII信道模型包含14種信號傳播場景，例如室內(nèi)辦公廳、城市微小區(qū)和室內(nèi)外等。不同場景的延遲是不一致的。本文考慮車輛在城市和郊區(qū)2種運(yùn)動場景。城市場景分析使用WINNERII B1信道模型，郊區(qū)場景使用WINNERII D1信道模型。WINNERII B1信道模型的路徑損失計算如下：

PL=22.7lg(dt,r)+20lg(fc)，dt,r

(29)

PL=40lg(dt,r)+7.56-17.3lg(dt,r)×(HTx-Eh)-

17.3lg(HRx-Eh)-2.7lg(fc)，dt,r≥dBP，

(30)

式中，dt,r為車輛Vt和Vr之間的距離；fc=5.9 GHz；HTx，HRx分別代表車輛Vt和車輛Vr的天線高度；Eh為環(huán)境高度；dBP為breakpoint距離，其計算過程如下：

(31)

式中，c=3×108m/s

WINNERII D1信道模型的路徑損失計算如下：

PL=21.5lg(dt,r)+20lg(fc)，dt,r

(32)

PL=40lg(dt,r)+10.5-18.5lg(HTx)-18.5lg(HRx)+

1.5lg(fc)，dt,r≥dBP。

(33)

2.4.3 3GPP信道模型

在3GPP R15版本標(biāo)準(zhǔn)中提出新的信道模型，將路徑損耗劃分為視距(LOS)和非視距(NLOS)2種情況，根據(jù)其建議，仿真時采用LOS場景下的路徑損耗計算公式：

(34)

在路徑損失的具體計算過程中，還需要考慮陰影的值，在LOS情況下，同樣服從對數(shù)正態(tài)分布，標(biāo)準(zhǔn)差為3 dB。NLOS情況下，陰影同樣服從對數(shù)正態(tài)分布，此時的標(biāo)準(zhǔn)差為4 dB。本文是在LOS情況下分析模型性能，故采用標(biāo)準(zhǔn)差為3 dB的設(shè)置。

3 模型驗證

本文使用Matlab2019a搭建實驗分析模型，將仿真結(jié)果與文獻(xiàn)[15]中通過仿真器模擬得到的結(jié)果進(jìn)行比較，先驗證分析模型的準(zhǔn)確性和可靠性。車輛以λ=10 Hz傳輸數(shù)據(jù)分組，傳輸功率分別為Pt=20 dBm，Pt=23 dBm，使用QPSKr=0.5，QPSKr=0.7，16-QAMr=0.5和16-QAM more[15]四種信號調(diào)制與編碼方案。表1總結(jié)了驗證所考慮的主要參數(shù)，這些參數(shù)的設(shè)置遵循3GPP C-V2X模式4評估指南[16-17]。

表1 仿真參數(shù)設(shè)置

3.1 性能評估標(biāo)準(zhǔn)

本文采用分組傳輸率PDR和平均絕對離(偏)差(Mean Absolute Deviation，MAD)2組參數(shù)量化評估模型性能。由式(1)可知，PDR表示一定通信范圍內(nèi)接收節(jié)點無差錯成功正確接收的數(shù)據(jù)分組可能性。而MAD用來比較分析模型仿真結(jié)果和仿真器模擬結(jié)果之間的平均絕對誤差，使得二者之間的差異可視化。PDR和MAD的計算過程偽代碼見算法1。

3.2 分析驗證

根據(jù)算法1可以計算出不同傳輸功率、不同MCS、不同信道模型下不同傳輸距離的PDR和MAD。從上述對不同傳輸參數(shù)對通信性能可能引起的錯誤進(jìn)行的分析可以發(fā)現(xiàn)，不同的傳輸參數(shù)可能共同導(dǎo)致錯誤的發(fā)生，為了簡化問題，本文采用組合交叉分析的方式，在同一維度下，分析在相同傳輸功率、相同MCS等仿真參數(shù)下的不同信道模型的PDR分析結(jié)果。

圖2分析了不同信道模型下，仿真參數(shù)設(shè)置為Pt=20 dBm，λ=10 Hz，β=0.1，每子幀信道數(shù)為2時的不同編碼和調(diào)制方案時PDR(虛線)分析結(jié)果，與仿真器模擬的PDR(實線)結(jié)果之間的差異。仿真結(jié)果表明，在發(fā)射功率、傳輸速率和車輛密度等仿真參數(shù)相同時，不同信道模型在同一MCS與同一MCS在不同信道模型下的PDR的結(jié)果與仿真器模擬的PDR結(jié)果存在差異，這種差異主要是由路徑損耗PL帶來的。從圖2中可以看出，信道傳播模型和MCS對信號的廣播性能影響較大，PDR隨著傳播距離的增加而減少。WINNERII B1信道模型在MCS為16-QAM more，QPSKr=0.5和QPSKr=0.7的PDR分析結(jié)果更為匹配仿真器模擬的PDR結(jié)果，這一定程度佐證了分析的準(zhǔn)確性和可靠性。而3GPP信道的PDR隨著傳播距離的增加而減少的趨勢較其他3種信道模型而言更為緩慢，WINNERII D1信道的PDR隨著傳播距離的增加而減少的趨勢較其他3種信道模型而言更為明顯。

在不同信道模型下，仿真參數(shù)設(shè)置為Pt=23 dBm，λ=10 Hz，β=0.1，每子幀信道數(shù)=2時，不同調(diào)制和編碼方案PDR(虛線)分析結(jié)果與仿真器模擬的PDR(實線)結(jié)果之間的差異如圖3所示。從圖3(a)中可以看出，在MCS為16-QAMr=0.5時，不同信道模型的PDR結(jié)果與仿真器模擬的PDR結(jié)果之間存在很大的差異，隨著傳播距離的增加，各信道模型的PDR減少趨勢更為明顯，與仿真器模擬值之間的差值變大，這樣的減少水平會損害系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。WINNERII B1信道模型在MCS為QPSKr=0.7的PDR分析結(jié)果更為匹配仿真器模擬的PDR結(jié)果。

由圖2和圖3可以看出，不同傳輸功率下，模型的PDR是不同的，Pt=23 dBm的PDR隨著傳播距離的增加而下降，明顯弱于Pt=20 dBm。一定程度上，WINNERII B1信道模型的PDR比其他3種信道模型更為匹配仿真器模擬的PDR結(jié)果，誤差也最小。在Pt=23 dBm和Pt=20 dBm，MCS為QPSKr=0.7時，WINNERII B1信道模型的PDR更為匹配仿真器模擬的PDR結(jié)果。

(a) Pt=23 dBm，16-QAM r=0.5

表2～表5分析了模型的準(zhǔn)確性。這些表格使用MAD度量了不同信道模型在不同傳輸功率和不同MCS下的PDR和4種不同傳輸錯誤。從表中的數(shù)據(jù)可以看出，與通過模擬獲得的預(yù)測數(shù)據(jù)相比，對于同一傳輸功率和同一MCS，不同傳輸功率和同一MCS，WINNERII B1信道模型的分析數(shù)據(jù)誤差低于其他3種信道模型，在許多情況下，誤差大于1%，而two-ray信道模型表現(xiàn)最差。在Pt=20 dBm，MCS為QPSKr=0.5時，WINNERII B1信道模型的分析數(shù)據(jù)與通過仿真獲得數(shù)據(jù)之間的差距最小，更為貼近仿真數(shù)據(jù)。半雙工傳輸引起的錯誤δHD所占的比例最小，且跟傳輸功率無關(guān)。傳播效應(yīng)引起的錯誤δPRO所占比例較大，不同信道模型在同一傳輸功率和同一MCS、不同傳輸功率和不同MCS下的δPRO平均相差不到0.05%。組沖突引起的錯誤δCOL占比最大，由于C-V2X模式4采用基于感知的半靜態(tài)調(diào)度協(xié)議，可以認(rèn)為基于感知的半靜態(tài)調(diào)度協(xié)議存在明顯的資源碰撞。

表2 PDR和4種不同類型錯誤的MAD(Pt=20 dBm，Pt=23 dBm,QPSK r=0.7)

表3 PDR和4種不同類型錯誤的MAD(Pt=20 dBm，Pt=23 dBm，QPSK r=0.5)

表4 PDR和4種不同類型錯誤的MAD(Pt=20 dBm，Pt=23 dBm，16-QAM r=0.5)

表5 PDR和4種不同類型錯誤的MAD(Pt=20 dBm，Pt=23 dBm，16-QAM more)

4 結(jié)束語

本文提出了多信道模型下C-V2X模式4的通信性能分析模型。對不同傳輸功率、不同信道模型和不同調(diào)制和編碼方案等傳輸參數(shù)結(jié)合傳輸過程中可能存在的4種錯誤進(jìn)行建模分析。將分析模型獲得的結(jié)果與通過仿真器模擬獲得的結(jié)果進(jìn)行比較。分析結(jié)果表明，分析模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬出C-V2X模式4的通信性能。信號在WINNERII B1信道模型不同實驗參數(shù)設(shè)置下分析得到的結(jié)果都更接近仿真模擬結(jié)果，驗證了分析模型的準(zhǔn)確性和可靠性。結(jié)果還表明，基于感知的半靜態(tài)調(diào)度協(xié)議存在明顯的分組沖突，如果車輛需要頻繁地重新選擇資源，或者沒有充分利用保留的資源，這必然導(dǎo)致通信資源的損失，需要更為完善的資源分配方案，來提高C-V2X模式4的通信性能。