车联网C-V2X无线信道测量及建模研究-发布版.pdfVIP

车联网C-V2X 无线信道测量及 建模研究 WHITE PAPER 2021.08 车联网 C-V2X 无线信道测量及建模研究 2021年7月 车联网C-V2X 无线信道测量及建模研究 摘 要 无线信道模型为通信系统设计与优化、网络部署与规划的基础，在商用部 署 C-V2X 通信系统网络之前，针对不同场景制定标准化的信道模型具有重大工 程意义。因此，本白皮书针对车联网无线信道进行研究，旨在描述车联网无线 传播特性，为网络规划/优化、实际部署、仿真研究等提供理论基础。 本白皮书首先针对现有的 C-V2X 通信系统信道测量活动与标准化信道模型 开展调研与分析，发现当前的信道模型并不适用于LTE-V2X 通信系统；然后针 对LTE-V2X 通信系统标准搭建了信道测量系统，介绍了具体的数据处理流程和 所提取的信道特征参数；最后介绍了在高速、城区、隧道三种场景下针对 LTE- V2X 通信系统开展的实地信道测量工作，基于实际测量数据分析典型场景下 LTE-V2X 的无线信道传播特性。 2 / 38 车联网C-V2X 无线信道测量及建模研究 目 录 摘 要 2 目 录 3 1 范围 4 2 概述 4 2.1 车联网无线信道研究意义 4 2.2 车联网无线信道研究现状 5 3 车联网信道测量系统及流程 6 4 数据处理及信道特征参数提取 8 4.1 信道冲击响应提取 8 4.2 有效多径识别 9 4.3 大尺度衰落特性参数 10 4.4 小尺度衰落特性参数 10 5 测量场景及结果分析 12 5.1 高速道路 12 5.2 城区道路 18 5.3 隧道直道 24 5.4 隧道弯道 29 6 总结 35 缩略语 36 参考文献 37 致谢 38 3 / 38 车联网C-V2X 无线信道测量及建模研究 1 范围 本白皮书介绍车联网无线信道测量及建模的研究，涉及车联网测量系统及测量流程、 数据处理过程、信道特征参数提取、测量场景及结果分析。 2 概述 2.1 车联网无线信道研究意义 车联网C-V2X 是中国“新基建”的重要方向，C-V2X 已成为当前国际主流的车联网技术， 并在中国快速发展。作为我国主导的核心技术，C-V2X 可加强我国在科技革新方面的核心 竞争力，促进我国汽车产业快速转型，加快建设智慧城市与数字中国的步伐，保障国民生 命财产安全，提高交通效率，为我国打造绿色节能高效安全的智慧交通系统体系做出重大 贡献。 C-V2X 通信包含蜂窝通信（Uu 口）和直连通信（PC5 口）两种方式，其中蜂窝通信指 V2X 终端与移动蜂窝网之间的通信，即V2N 通信；直连通信指V2X 终端之间的直接通信， 即V2V/V2I 通信。从技术演进上，C-V2X 正逐渐从LTE-V2X 向NR-V2X 方向演进；从产 业应用上，国内正在大力推动基于LTE-V2X 的车联网解决方案的部署应用及商业化模式探 索。 信号在发射机天线发送后到达接收机天线所经历的通道就是无线信道，而无线通信正 是利用电磁波信号在此通道的传播特性进行信息交换的一种通信方式，其特性决定了无线 通信系统的性能上限。信道建模就是在真实环境中探索和表征信道特性的过程，它可以揭 示无线电波在不同场景中的传播方式。借助信道模型来了解信道的传播特性，可以为通信 系统的设计和优化提供指导。因此信道建模是无线通信中最重要的研究方向之一，是评估、 [1] 设计和部署任何无线通信系统的前提 。 在部署C-V2X 通信系统之前，必须对其进行链路级和系统级仿真验证。而仿真中所要 用到的信道信息，需要依据实际场景开展专门的测量活动。因此发展C-V2X 通信技术的首 [2]