蜂窩網(wǎng)絡(luò)和V2V服務(wù)共存
當(dāng)DSRC(Dedicated Short Range Communication)和LTE V2V在單一頻率信道中時(shí),它們無(wú)法僅使用檢測(cè)選項(xiàng)有效工作。為了在兩個(gè)異系統(tǒng)之間公平地共享資源,應(yīng)該在LTE V2V中引入一種沖突檢測(cè)機(jī)制,如帶沖突避免的載波偵聽(tīng)多址技術(shù)(CSMA/CA:Carrier Sense Multiple Access with?Collision Avoidance)。
一個(gè)設(shè)計(jì)選項(xiàng)如下圖1所示:

PSCCH和PSSCH資源池前面有一個(gè)沖突區(qū),其中傳輸DRSC的前導(dǎo)碼。如果在競(jìng)爭(zhēng)區(qū)域中的LTE V2V和DSRC之間的沖突檢測(cè)被確定為成功用于LTE V2V UE,則它們可以共享以下資源以在有限的時(shí)間內(nèi)發(fā)送V2X消息。為了避免LTE V2V ?UE之間的資源沖突,認(rèn)為需要競(jìng)爭(zhēng)單元和數(shù)據(jù)資源子信道之間的映射。
此設(shè)計(jì)選項(xiàng)對(duì)DSRC的影響較小。如果DSRC沒(méi)有規(guī)范性工作,并且DSRC無(wú)法檢測(cè)LTE V2V的前導(dǎo)碼,則LTE V2V可以被識(shí)別為未知系統(tǒng)。如果對(duì)DRSC有一些規(guī)范性工作,則可以檢測(cè)LTE V2V的前導(dǎo),并且DSRC可以知道LTE V2V。
當(dāng)DSRC和LTE共享多個(gè)信道時(shí),可能需要相互檢測(cè)選項(xiàng)。如果LTE V2V可以檢測(cè)到信道中存在DRSC,那么它可以重新選擇另一個(gè)信道進(jìn)行傳輸,反之亦然。靜態(tài)/半靜態(tài)解決方案,如基于地理位置或基于數(shù)據(jù)庫(kù)的解決方案,對(duì)協(xié)議決策沒(méi)有影響。
基于檢測(cè)選項(xiàng),對(duì)于多個(gè)信道,在傳輸之前,UE應(yīng)首先在潛在的所選信道中監(jiān)測(cè)該信道中是否存在其他系統(tǒng)。如果該信道中存在DSRC,則LTE V2V UE應(yīng)避免使用該信道,并嘗試切換到另一個(gè)有效信道。通過(guò)使用該方法,應(yīng)考慮LTE-V2V的檢測(cè)信號(hào)/序列。
Option 1:檢測(cè)LTE CP的模式。
對(duì)于具有正常循環(huán)前綴的LTE V2V,OFDM符號(hào)的前144/160 Ts樣本與最后144/160 Ts樣本相同。此重復(fù)特性可通過(guò)DSRC接收機(jī)的時(shí)延和相關(guān)算法用于檢測(cè)LTE V2V。
Option 2:檢測(cè)在子幀的最后一個(gè)符號(hào)內(nèi)傳輸?shù)腖TE序列
在子幀的最后一個(gè)符號(hào)處發(fā)送新的檢測(cè)序列是另一個(gè)選項(xiàng)。該序列可以是被占用部分符號(hào)中的一些短的重復(fù)序列,使得最后一個(gè)符號(hào)在頻率位置和帶寬上與其他符號(hào)相同。因此,由于頻率位置和帶寬的變化,DSRC接收機(jī)難以檢測(cè)。
Option 3:檢測(cè)周期性傳輸?shù)腖TE信號(hào)(例如SLS)
周期性發(fā)送的LTE信號(hào)可用于檢測(cè)。在lte?v2v中,在每個(gè)側(cè)鏈同步周期的時(shí)域中存在兩個(gè)重復(fù)的PSSS符號(hào)和兩個(gè)重復(fù)的SSSS符號(hào)。DSRC接收機(jī)可以通過(guò)檢測(cè)PSSS和SSSS來(lái)確定LTE-V2V系統(tǒng)的存在。但由于PSSS/SSSS的周期為160ms,因此在時(shí)域上過(guò)于稀疏,無(wú)法檢測(cè)。
Option 4:測(cè)量能量
測(cè)量能量是檢測(cè)其他未知系統(tǒng)存在的簡(jiǎn)單方法。當(dāng)能量水平超過(guò)(預(yù)先)配置的閾值時(shí),同一信道上可能會(huì)出現(xiàn)其他系統(tǒng)。但是,對(duì)于高可靠性服務(wù),如V2V,它可能不準(zhǔn)確。

根據(jù)基于PC5的V2V的新提案目標(biāo),協(xié)議將標(biāo)準(zhǔn)化基于PC5的V2V操作和傳統(tǒng)Uu操作的共存。具體目標(biāo)如下:
1) 指定在相同載波頻率和相鄰載波頻率中基于PC5的V2V部署和傳統(tǒng)Uu操作與LTE共存的解決方案/要求
當(dāng)基于PC5的V2V操作和Uu操作共享同一載波時(shí),存在潛在的嚴(yán)重干擾問(wèn)題:如果覆蓋范圍外的UE與GNSS同步,這可能不同于eNB定時(shí),則蜂窩UE和覆蓋范圍外的V2V UE之間可能存在干擾。
對(duì)于共享載波場(chǎng)景,如果eNB未與GNSS同步,則eNB和GNSS之間的定時(shí)偏移會(huì)產(chǎn)生來(lái)自蜂窩系統(tǒng)上V2V ue的干擾,如圖2所示。干擾問(wèn)題有兩個(gè)方面:
上行上的V2V干擾:由于半雙工限制,車(chē)輛無(wú)法在同一載波頻率下同時(shí)發(fā)送上行數(shù)據(jù)和接收V2V數(shù)據(jù)。
下行上的V2V干擾(TDD情況):如果下行數(shù)據(jù)在同一載波中傳輸,V2V服務(wù)將干擾下行數(shù)據(jù),尤其是當(dāng)OOC的V2V發(fā)射機(jī)比eNB更靠近接收機(jī)時(shí)。

為了減輕V2V業(yè)務(wù)對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的干擾,可以考慮以下方案。
·方案一:
覆蓋范圍內(nèi)的車(chē)輛可以同時(shí)獲得GNSS定時(shí)和eNB定時(shí)。因此,它知道eNB和GNSS定時(shí)之間的定時(shí)偏移。根據(jù)定時(shí)偏移,車(chē)輛知道上下行子幀與V2V子幀重疊。該車(chē)輛可指示OOC(Optical Camera Communication)車(chē)輛的定時(shí)偏移。IC和OOC車(chē)輛都將保留與蜂窩UL/DL子幀重疊的V2V子幀,以減輕V2V對(duì)蜂窩的干擾。
·方案二:
覆蓋范圍內(nèi)的車(chē)輛可以同時(shí)獲得GNSS定時(shí)和eNB定時(shí)。因此,它知道eNB和GNSS之間的定時(shí)偏移,并且可以向eNB報(bào)告定時(shí)偏移?;趫?bào)告的定時(shí)偏移,eNB為V2V重新配置資源池,以避免V2V服務(wù)對(duì)蜂窩UL/DL的可能干擾。同時(shí),IC?UE可以將資源池重構(gòu)中繼到OOC?UE,從而避免OOC?UE對(duì)蜂窩UL/DL的干擾。
或者,基于所報(bào)告的定時(shí)偏移,eNB不能在受干擾的UL/DL子幀上調(diào)度UE以減輕從蜂窩到V2V服務(wù)的干擾。
由于eNB可以控制潛在干擾,因此優(yōu)選方案2。此外,eNB還具有不調(diào)度可能干擾V2V的蜂窩服務(wù)的靈活性。此外,方案2似乎比方案1需要更少的標(biāo)準(zhǔn)化工作。