蜂窝车联网通信标准 从LTE-V2X到NR-V2X

·5G车联网技术基于D2D通信技术，D2D通信是利用侧行链路传输的通信技术，在此基础上衍生出LTE-V2X以及NR-V2X等车联网通信技术。

·作者从3GPP早期D2D通信标准版本的制定便参与了相关技术的研究和标准制定工作，是该领域富有经验的研究人员，对LTE-V2X、NR-V2X等系统设计和标准制定过程都有深入的了解，可以向读者详细的阐述车联网系统设计的原理以及标准设计的来龙去脉。

 

本书主要介绍车联网的系统设计和通信标准。车联网通信是基于D2D（设备-设备）的一种通信技术，与传统的蜂窝通信不同，D2D通信利用侧行链路进行终端之间的直接通信，因此本书着重介绍侧行链路通信的原理及相关技术、物理层的设计和高层信令设计，具体包括侧行链路的帧结构设计、侧行链路物理信道（PSCCH、PSSCH、PSFCH、S-SSB等）、侧行链路参考信号设计、侧行链路控制信息、侧行反馈机制（HARQ-ACK反馈）、侧行链路测量和上报（SL RSRP测量、CQI/RI测量）、侧行链路功率控制、侧行链路同步机制和设计、资源调度（基于网络调度和终端自主选取的传输方式）、侧行链路RRC设计、逻辑信道。

本书适合对车联网技术或通信标准感兴趣的高校师生、通信工程师、通信标准研究人员、自动驾驶工程师、系统设计师、芯片开发人员、车辆设计人员等阅读。

赵振山 上海交通大学电路与系统专业博士、北京邮电大学和中国普天信息产业股份有限公司联合培养博士后，现任OPPO研究院标准研究部通信标准工程师，从事3GPP标准工作10余年，侧重于D2D和车联网等领域的研究，在国内外申请发明专利200余项。 张世昌 毕业于电子科技大学，现任OPPO研究院标准研究部通信标准工程师，长期从事3GPP RAN1标准化工作，侧重于D2D和车联网相关课题研究，在国内外申请100余项专利，并拥有10余项授权专利。 卢前溪 毕业于北京邮电大学，信号与信息处理专业工学博士。现任OPPO研究院标准研究部通信标准化工程师，长期参与3GPP RAN2标准化工作，主要关注D2D通信标准课题研究，并参与5G标准制定工作。发表EI/SCI检索文章20余篇，并主导和参与200余项发明专利申请。 杜忠达 毕业于上海交通大学。现任OPPO研究院标准研究部以太实验室通信标准研究员，主要研究方向是3GPP通信系统高层通信协议，包括车联网通信协议。 丁伊 2019年毕业于北京邮电大学，信息与通信工程专业工学硕士，现任OPPO研究院标准研究部通信标准研究员，主要研究领域为LTE V2X及 NR V2X物理层相关通信技术。 沈霞 中国信息通信研究院技术与标准研究所工程师，毕业于北京大学，信号与信息处理专业博士，主要从事第五代移动通信（5G）标准技术研究工作，参与完成IMT-2020(5G)推进组5G技术研发试验规范制定、5G新型多址和下一代WLAN等国家重大专项工作，对5G V2X、随机接入等3GPP标准课题开展有深入研究，申请专利20余项。

第 1章 车联网概述 1

1.1　车联网概念　2

1.2　车联网通信发展历程　4

1.2.1　从起步到DSRC　4

1.2.2　C-V2X的快速发展　6

1.3　车联网标准特性　7

1.3.1　DSRC标准技术　8

1.3.2　C-V2X标准技术　9

1.3.3　DSRC与C-V2X性能对比　11

1.4　各章概述　12

第　2章 C-V2X应用实例和性能需求　15

2.1　LTE C-V2X应用实例和需求　16

2.2　NR C-V2X的应用实例和性能需求　19

第3章　基础参数集和帧结构　23

3.1　基础参数集　24

3.2　无线帧结构　26

第4章　物理信道和物理信号　31

4.1　物理信道　32

4.1.1　PSCCH　32

4.1.2　PSSCH　37

4.1.3　PSFCH　42

4.1.4　PSBCH　43

4.2　参考信号　49

4.2.1　解调参考信号　49

4.2.2　CSI-RS　54

4.2.3　PT-RS　56

4.3　侧行同步信号　56

第5章　侧行链路资源分配　59

5.1　资源池　60

5.1.1　为什么引入资源池　60

5.1.2　资源池的确定方法　63

5.1.3　发送和接收资源池　72

5.1.4　发送资源池的选择　74

5.1.5　共享资源池　76

5.2　基于网络调度的资源分配　80

5.2.1　LTE-V2X系统动态资源分配　81

5.2.2　NR-V2X系统动态资源分配　84

5.2.3　LTE-V2X系统半静态调度资源分配　90

5.2.4　NR-V2X系统配置授权资源分配　92

5.3　终端自主资源选择　97

5.3.1　LTE-V2X模式4资源选择算法　98

5.3.2　NR-V2X模式2资源选择算法　103

5.3.3　重评估与资源抢占　111

5.3.4　低功耗的资源选择算法　116

5.4　Cross-RAT调度　119

5.4.1　LTE Uu控制NR SL　119

5.4.2　NR Uu控制LTE SL　120

第6章　侧行链路物理过程　125

6.1　侧行HARQ反馈　126

6.1.1　侧行HARQ反馈的激活（Enabled）或禁用（Disabled）　127

6.1.2　多播传输中的两种侧行HARQ反馈方式　130

6.1.3　基于区域的侧行HARQ反馈方式　132

6.1.4　侧行反馈资源的配置　135

6.1.5　侧行反馈资源的确定　139

6.2　侧行反馈信息上报给网络　142

6.2.1　侧行反馈上报内容　142

6.2.2　侧行反馈上报定时机制　143

6.2.3　侧行反馈上报优先级处理　145

6.2.4　侧行半静态码本反馈上报　146

6.2.5　侧行动态码本反馈上报　149

6.3　侧行链路测量和反馈　151

6.3.1　CQI/RI测量与反馈　151

6.3.2　RSRP测量与反馈　153

6.3.3　CBR/CR测量　154

6.4　侧行链路功率控制　155

6.4.1　LTE-V2X侧行链路功率控制　156

6.4.2　NR-V2X侧行链路功率控制　158

6.5　侧行传输碰撞处理　161

6.5.1　侧行与上行传输碰撞　162

6.5.2　侧行与侧行传输碰撞　164

6.6　拥塞控制　165

第7章　同步过程　169

7.1　同步源类型　170

7.2　同步源优先级　173

7.2.1　LTE-V2X系统同步源优先级　174

7.2.2　NR-V2X系统同步源优先级　174

7.2.3　配置或预配置gNB/eNB或GNSS为优先级　175

7.3　同步源ID　179

7.4　同步资源　180

7.4.1　多套同步资源的工作机制　180

7.4.2　同步资源的配置　182

7.5　同步过程　183

7.5.1　确定能够发送SLSS和PSBCH的终端　183

7.5.2　确定同步源的过程　185

7.5.3　确定发送SLSS和PSBCH的过程　189

第8章　高层相关——用户面　197

8.1　媒体接入控制层　198

8.1.1　侧行链路调度请求缓存状态上报　198

8.1.2　冲突解决机制　201

8.1.3　侧行链路逻辑信道优先级处理　203

8.1.4　信道状态信息报告　204

8.1.5　MAC报文头格式　205

8.2　RLC层　206

8.3　PDCP层　207

8.4　SDAP层　212

第9章　高层相关——控制面　213

9.1　无线资源控制层　214

9.1.1　PC5接口RRC协议综述　214

9.1.2　PC5接口能力交互　215

9.1.3　PC5接口接入层参数配置　216

9.1.4　PC5接口测量配置与报告过程　219

9.1.5　PC5接口无线链路监测/无线链路失败　219

9.1.6　Uu接口RRC协议综述　220

9.1.7　Uu接口侧行链路辅助信息上报　221

9.1.8　Uu接口能力上报　222

9.1.9　Uu接口侧行链路配置　223

9.1.10　Uu接口测量配置与报告　224

9.1.11　Uu接口侧行链路移动性管理　225

9.2　V2X层协议　226

第　10章 总结与展望　233

参考文献　237