【摘 要】
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长期演进的车联网（Long Term Evolution-Vehicle to Everything,LTE-V2X）通过LTE通信技术实现车辆与车辆、车辆与行人和车辆与其他基础设施之间的信息交互,从而可以改善道路安全。而保障道路安全的前提是要确保信息交互通信链路的可靠性及有效性,因此,研究车车通信的相关技术具有重要意义。本文主要针对车车通信过程中资源分配问题进行研究。目前,在LTE-V2V（Ve
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长期演进的车联网（Long Term Evolution-Vehicle to Everything,LTE-V2X）通过LTE通信技术实现车辆与车辆、车辆与行人和车辆与其他基础设施之间的信息交互,从而可以改善道路安全。而保障道路安全的前提是要确保信息交互通信链路的可靠性及有效性,因此,研究车车通信的相关技术具有重要意义。本文主要针对车车通信过程中资源分配问题进行研究。目前,在LTE-V2V（Vehicle to Vehicle,V2V）标准中定义了两种资源分配模式:集中式（Mode 3）和分布式（Mode 4）。不同分配模式采用不同的资源分配算法,以降低车辆用户设备（Vehicle User Equipment,VUE）资源碰撞的概率,提升数据包传输的成功率,使V2V通信更可靠。本文基于3GPP协议中给出的高速公路和城市街区两个场景,对两种不同资源分配模式进行研究。VUE在基站覆盖范围外时一般采用mode 4的自主资源选择方式。本文介绍了该模式下的三种资源选择算法的基本原理,包括随机资源选择算法、基于Sensing的资源选择算法以及基于SA-decoding的资源选择算法,并对其性能进行仿真分析。结果表明基于Sensing和SA-decoding的资源选择算法相比于随机选择算法能有效的提高数据包接收率。但是由于这三种算法都是VUE在其对应的资源集合中随机选择资源,导致资源碰撞概率较大,所以本文提出了一种基于概率选择的SA-decoding资源选择算法。仿真结果表明:改进算法能有效减少资源碰撞的概率,从而提高系统的数据包接收率。VUE在基站覆盖范围内时一般采用mode 3的资源调度方式。Mode 3由于采用基站进行调度,所以可以有效解决车辆密度较大造成的资源不足和资源碰撞问题。本文在分析mode 3现有随机资源分配算法的基础上,对算法性能进行了仿真分析。结果显示该算法在资源充足时数据包接收率较好,但资源不足时容易引起数据包阻塞。因此,本文提出了基于非正交多址接入（non-orthogonal multiple access,NOMA）技术的V2V资源分配算法。该算法根据用户之间的距离对VUE进行分组,基站为同组的VUE分配相同的资源块。仿真结果表明:与基于mode 3的随机调度算法相比,基于NOMA技术的资源分配方案数据包接收率更高,系统可靠性更稳定。
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