技术专栏5G与车联网
IH5G and Internet of Vehicles
特约主编朱雪田
面向LTE-V调度方法研究
李艳芬，
朱雪田
(中国电信股份有限公司智能网络与终端研究院，北京
102209)
摘要：智能出行推进车联网从支持车载信息服务向支持V2X服务的下一代车联网发展
，
为了满足车联网发展需
求,3GPP标准针对LTE-V制定了 PC5接口和Uu两种通信方式。结合LTE-V业务特点，介绍了 Mode3、Mode4、SPS
增强调度算法及各算法优缺点，为车联网车车、车路、车人之间低时延、高可靠性的通信需求奠定基础
。
关键词：PC5；Uu；
Mode3；Mode4
；SPS
增强
中图分类号：TN929.5 文献标识码：
A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.190882
中文引用格式：李艳芬，朱雪田.面向LTE-V调度方法研究[J].电子技术应用，
2019,45(9):8-12.
英文引用格式：
Li Yanfen ,Zhu Xuetian. Research on LTE-V scheduling method [J]. Application of Electronic Technique
,2019
,45
(9):8-12.
Research on LTE-V
scheduling
method
Li Yanfen , Zhu Xuetian
(Intelligent Network and Terminal Research Institute of China Telecom Co. , Ltd. , Beijing 102209 , China)
Abstract:
Intelligent outgoing promotes vehicles networks from supporting on-board information services to the next generation that
supports V2X services. In order to meet the development needs of Vehicles networks, the 3GPP standard has developed two com
munication modes, PC5 interface and Uu, for LTE-V. Combined with the characteristics of LTE-V services, this paper introduces
the Mode3, Mode4 and SPS enhanced scheduling algorithms , and the advantages and disadvantages of each algorithm, which lays a foundation for the communication requirements of low-latency and high - reliability among V2V, V2I and
V2P.
Key words :
PC5 ；
Uu;Mode3 ； Mode4 ；
SPS enhanced
0引言
车联网的提出和发展可以有效缓解或解决由于车 辆快速增长而带来的各种问题，并有可能彻底改变人们
未来的岀行模式，
大大提升道路交通网络的运输效率、安
全水平、智能化水平及环保水平，
对支撑汽车产业升级
转型具有重要意义。车联网是以车内网、车际网和车载
移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标 准,在
V2X (Vehicle to Everything)
之间进行无线通信和
信息交换的大系统网络，
是能够实现智能化交通管理
、
智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。
1 LTE-V标准进展及业务需求
国际上车联网标准包括两大通信阵营，一种是
DSRC (Dedicated Short Range
Communications
)
方案，作为
WiFi的升级版技术。美国在
1998年将
5 850-5 925
MHz用于DSRC无线电服务，也是多数企业普遍采用的
标准。另外一种是以LTE为基础的车联网专用的
LTE-
V方案，实现车辆与周边环境节点低时延、高可靠的直 接通信，满足行车安全需求。3GPP标准进展如图1所示
，2015年12月，3GPP
RAN启动LTE-V的第
1个工作项目，主要完成基于
LTE PC5 接口的 V2V(PC5-based V2V)
的标准化工作。
2016年6月，3GPP RAN启动第2个LTE-V工作，主要
完成基于Uu接口的
LTE-V,以及其他第
1阶段遗留的
标准化工作。2017年3月,3GPP RAN启动基于Rel-14
LTE-V的增强(Rel-15)的标准化工作，
截止到
2018年
6月完成了 LTE-V R15
标准制定，同时6月份正式将
eV2X列为R16标准化研究内容。
5G eV2X可为自动驾
驶汽车提供更多的无线通信功能以支持多种前沿用例，
如车辆间高吞吐量传感器数据及地图共享，将车辆摄像
头捕捉到的信息流传输至其他车辆以实现“透视”功能， 或实现宽带测距以改善定位服务。
3GPP主张未来5G
eV2X是LTE-V的一个补充，而不是后向兼容
。
目前主要产品形态还是基于R14,在
R14中针对
LTE-V定义了三类业务场景，分别是安全应用场景、交
通效率提升应用场景、信息娱乐服务场景，
共计
27种用
例⑴。对网络有如下需求：
(1)速度：支持最高相对速度为500 km/h,最高绝对 速度为250 km/h；
8欢迎网上投稿
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《电子技术应用》2019年第
45卷第
9期图1 3GPP标准进展
(2) 有效通信距离：网络能够提供足够的有效通信距
离，以保证司机有足够的反应时间(如4 s)；
(3) 时延：直接或通过RSU(Road Side Unit)支持V2V (Vehicle to Vehicle)/V2P(Vehicle to
Pedestrian
)
应用的两
个UE之间的最大端到端延迟应为
100 ms。
支持
V2I
(Vehicle to Infrastructrue)应用的 UE 和 RSU 之间的最大
时延应为100mSo
为了支持预碰撞检测，
支持
V2V应用
的两个UE之间的最大时延不超过
20 ms。对于经过
3GPP网络实体的在支持V2N(Vehicle to Network
)
业务的
车联网终端和应用服务器之间通信，最大端到端时延不
超过 1 000 mso
(4) 消息生成周期:E-UTRAN应能够支持RSU和终 端最大10 Hz的消息发送频率。2 LTE-V业务特点LTE-V 业 务包括 BSM(Basic Safety Message)、DENM (Decentralized Environmental Notification Message) >CAM(Coo- perative Awareness Message) 3 种数据包。(1) BSM：BSM由SAE制定。它包含关键车辆状态信 息，通过BSM信息可以跟踪车辆的位置和状态，阻止可 能的碰状。BSM周期固定为100 ms。没有认证的BSM长 度为132~300 B,具备认证的BSM为241-409 Bo(2) DENM :DENM消息由事件触发，在一个会话期间， DENM以一个固定周期传输。对于不同业务类型DENM 有不同周期。DENM消息长度为200-1 200 Bo《电子技术应用》2019年第45卷第9期(3)CAM：由ETSI制定，基于车辆位置改变、速度改 变和方向改变，将触发CAM消息。具体满足以下任何一 种将会产生CAM消息：① 当前位置和之前位置超过4 m；② 当前速度与之前速度差别在0.5 m/s；③ 当前方向和之前方向超过4。。CAM消息周期可能是100 ms ,200 ms、…、900 ms、 1 000 mso如果CAM没有认证消息大小为92-260 B,认 证的CAM消息为201-369 B。由于LTE-V业务数据包BSM、DENM、CAM周期性 特点，如果使用常规动态调度，需要针对每个包发送SR (Service Request)信令，将会带来大量信令开销。
针对该类业
务数据包特点，适合使用
SPS(Semi-Persistent Scheduling)
调度，UE可以周期使用对应资源
。
3 LTE-V调度分析
基于3GPP标准
,LTE-V终端可以选择两种接口进
行V2X消息传递，一种是PC5接口方式，另一种是Uu
方式。下文将针对两种方式分析不同调度算法。3.1 PC5接口调度方式
LTE-V PC5方式发送数据信道包括PSCCH和PSSCH, 其中 PSCCH 传送的是 SA (Scheduling Assignment)
信息，
PSSCH传送的是用户数据信息。数据资源池和SA资源 池是一一对应的关系，每个数据传输都由一个SA调度，
解出的SA信息指示数据传输资源的时频位置信息。资
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