在深入探讨5G URLLC物理层关键技术在车联网中的应用之前,我们需要首先理解几个概念。URLLC(Ultra-Reliable and Low-Latency Communications)代表的是“极高可靠性和低延迟的通信”,这是5G通信中的一个关键场景,重点在于实现超低延迟和高可靠性的数据传输。“车联网”(V2X)是一个涉及到车与车(V2V)、车与人(V2P)、车与基础设施(V2I)以及车与网络(V2N)通信的综合系统,旨在提升交通安全、效率以及创建智慧交通系统。
在5G技术的研发中,URLLC场景被广泛研究,其目的是为了满足如车联网这类对时延和可靠性要求极高的应用场景。文档中提到的关键技术主要包括:
1. 短调度单元技术:这是指在物理层采用较短的数据传输时间单位,使得资源调度更为灵活,从而支持快速响应和传输。
2. 低谱效率传输技术:该技术通过采用低速率的调制编码方案,确保在恶劣的无线环境下也能保持高可靠性,但以牺牲数据传输速率来换取可靠性。
3. 自反馈技术:自反馈技术允许通信系统在发送数据之前能够快速预测信道状态,进而更精确地调整传输参数以提高传输成功率。
4. 下行eMBB与URLLC高效共存的使能技术:这项技术支持在同一无线资源上高效并存高数据量需求的增强移动宽带(eMBB)通信和对可靠性及延迟要求更高的URLLC通信。
5. 免授权数据传输技术:这项技术允许设备在不需要获得网络授权的情况下进行数据传输,可以降低数据传输时延,提升效率,适用于对时延要求严格的应用。
在3GPP R16版本中,还提出了一些新的关键技术:
1. 下行控制信道增强:提高下行控制信道的可靠性,确保接收端能够更准确地解码控制信息。
2. 上行控制信道增强:提升上行控制信息的传输效率和可靠性。
3. PUSCH增强技术:物理上行共享信道(PUSCH)增强技术提高上行数据传输的可靠性,保证在资源受限的情况下,能够实现有效通信。
4. 终端内上行eMBB与URLLC共存使能技术:确保终端在不同类型的业务之间能够实现资源的有效分配,避免业务间的干扰。
5. eMBB终端与URLLC终端的共存技术:研究eMBB终端和URLLC终端如何在同一频谱资源上共存,同时满足各自的通信需求。
6. 免授权数据传输增强技术:通过算法和技术上的改进,进一步减少免授权数据传输的延迟和提高传输的成功率。
以上关键技术对于实现车联网中的C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything)通信至关重要。C-V2X是基于蜂窝网络的车联网通信技术,目的是为了提供一个稳定、可靠的通信平台,使得车辆可以与其它车辆、行人、基础设施以及网络服务进行通信。考虑到交通安全是车联网的首要目的,因此需要依赖于URLLC提供的低延迟和高可靠性特性,以确保关键信息能够及时准确地在车辆间以及车辆与基础设施间交换。
随着5G网络的不断成熟,相关技术也将持续演进。R17版本的URLLC发展进一步扩展了5G的能力,以满足车联网进一步的通信需求。这一切的发展和应用,对于构建未来的智慧交通体系、促进自动驾驶技术的发展以及整体提升交通系统的效率和安全具有重要意义。