А. Д. Отмахов, А. Н. Красилов

Алгоритм управления радиоресурсами в колоннах транспортных средств в сетях 5G V2X

Развитие систем автономного транспорта является актуальным направлением для повышения эффективности дорожного движения. Основным способом построения таких систем является использование датчиков транспортных средств (ТС) и алгоритмов компьютерного зрения. Однако эффективность данного способа может снижаться при отсутствии прямой видимости. Одним из способов решения данной проблемы является беспроводной обмен данными между ТС. При таком обмене данными беспроводная связь должна обеспечивать надежную доставку данных с низкой задержкой, поскольку потеря или несвоевременное получение пакета может привести к аварийной ситуации на дороге. С целью организации такой связи консорциум 3GPP разрабатывает технологию 5G Vehicle-to-Everything (V2X). Одним из ключевых сценариев применения 5G V2X является движение ТС в составе колонны. В этом случае требуется доставлять многоадресные пакеты между всеми членами колонны при наличии широковещательного трафика, генерируемого другими ТС. В работе предлагается алгоритм выбора частотно-временных ресурсов для многоадресного трафика, учитывающий ограничение на одновременную передачу и прием у ТС и применяющий перестройку частоты для разных попыток передачи. Эффективность алгоритма оценивается с помощью среды имитационного моделирования ns-3 путем сравнения с базовыми алгоритмами использования общих ресурсов и ортогонального разделения ресурсов для членов колонны. Результаты моделирования показывают, что при одинаковом объеме ресурсов, выделенных многоадресному трафику, предлагаемый алгоритм обеспечивает более высокую надежность доставки многоадресных пакетов по сравнению с базовыми алгоритмами распределения ресурсов. По сравнению с алгоритмом назначения ортогональных ресурсов каждому члену колонны предлагаемый алгоритм повышает емкость сети до 60% при выполнении требований к задержке и надежности доставки широковещательных и многоадресных пакетов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: 5G, V2X, Mode 2, управление радиоресурсами, колонна транспортных средств, апериодический трафик.