通信资源受限场景下车辆自组网通信技术研究

20220217

交通运输、仓储和邮政业

通信资源受限场景下车辆自组网通信技术研究

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

《通信资源受限场景下车辆自组网通信技术研究》为北京市科技计划“一带一路”科技创新合作体系建设专项支持项目，主要研究无中心自组织网络通信技术，实现连续可靠车车通信。重点解决通信资源受限条件下的资源识别和信号分离关键瓶颈问题，结合地理位置信息与通信资源识别、组织和管理，实现立体化交通系统中无线通信资源的情景感知与汇聚，促进我国车辆自组网通信技术及多种通信资源受限条件下应用技术的发展，在更大范围内产生价值。 课题拟研发通信资源受限场景下车辆自组网通信仿真平台，在新型交通工具和交通制式条件下，实现无中心列车自组织网，在仿真平台上实现并测试课题研发的通信技术，量化目标如下：

1. 针对立体化交通通信资源受限的场景，本课题拟在通信资源识别与利用方面实现归一化频谱效率≥10bits/Hz（ 90%概率， LTE 当前频谱效率约为 5bits/Hz）；
2. 针对高速移动体、真空管道两个条件下的自组织通信网络，本课题拟在通信实时性方面实现传输时延≤1ms（ 90%概率， LTE 当前传输时延约为几十 ms）；
3. 针对自组织通信网络在高速移动切换和接入方面，本课题拟在通信可靠性方面实现掉话率≤10-3（ LTE 当前掉话率约为 10-2）。 课题在执行过程中，主要开展了通信资源受限环境下的车辆自组网通信技术研究，着重考虑在复杂城市自然环境条件下，进行空天一体的多模多资源利用方案，研究了基于软件定义网络的按通信需求制定资源管理策略，实现动态灵活、高效可靠、QoS 保障的网络管理等。课题研究过程中，北京交通大学与芬兰阿尔托大学共同就主要研究内容开展了学术会议、在线研讨、学术互访、共同举办学术会议等多种形式的交流和科研工作。课题共计发表学术论文14篇，其中中外合著联合发表论文7篇，申请发明专利8项，共同举办 ICEAA 2019 (EMC and Spectrum Management in Intelligent Transportation Systems) 专题会议1次。双方开展教师、学生等互访共同研究5次（2019年8月访问英国进行合作交流、阿尔托大学 Chao Zhu 来我校开展1个月的交流研讨、共同参加了 Joint Finland-China-Germany Workshop、2021年2月开展了在线学术交流、2021年3月邀请 Yu Xiao 教授进行学术交流），同时研制了通信资源受限场景下车辆自组网通信仿真平台，实现了课题提出的3个指标，并开展了第三方测试，形成了《通信资源受限场景下车辆自组网通信系统仿真平台测试报告》1份。 课题承担单位北京交通大学开展了与芬兰尔托大学的合作交流，进行了理论方法合作研究，形成了合著论文和知识产权。课题组开发了仿真平台，并对仿真平台的性能进行了第三方测试，完成了课题任务书中技术指标和成果指标的要求。并促进了我国自主创新技术走向国际舞台，形成自主创新与特色创新，为我国自主创新走向世界科技发展前列做出了贡献。