5G车联网（V2X）与终端直通

前言
从R12版本完成第一个侧行链路（Sidelink）通信标准开始，3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）一直没有停止对侧行通信技术的增强和演进，在每个标准版本中均有侧行链路相关的研究项目（Study Item）或工作项目（Work Item）。截至本书成稿时，3GPP恰好完成了R17版本的侧行链路标准化工作，这也是基于NR侧行链路通信技术的第二个标准版本。在这多达六个版本的演进过程中，侧行链路通信系统的数据速率、可靠性、时延、系统容量以及功耗等各方面性能一直在不断地提升，所支持的应用场景也越发广阔。本书的出版恰逢R17标准完成和R18标准工作即将启动的过渡节点，通过对NR侧行链路过去（R16版本）、现在（R17版本）及将来（R18版本）的介绍，努力为读者呈现一个相对完整的NR侧行链路技术发展脉络。相信本书能够成为业内技术人员，以及相关专业的教师和学生快速深入了解NR侧行链路通信系统的有效工具。
本书共包括10章，内容包括NR-V2X的通信需求、R16 NR-V2X设计、R17引入的NR侧行链路增强技术，以及NR侧行链路的未来（R18）演进方向。2021年出版的《5G NR核心与增强：从R15到R16》一书中包含了一个介绍R16 NR-V2X的章节，本书中将借鉴该章节中的部分内容并予以补充和扩展。同时，本书与《5G 技术核心与增强：从R15到R17》《5G终端技术演进与增强》两册共同构成一套丛书。
参与本书撰写的作者均是OPPO标准团队专门从事侧行链路通信技术研究的标准专家，多位作者参与了LTE-D2D和LTE-V2X的标准化工作，在这一领域具有深厚的技术储备，通过本书，他们得以将自己在这一领域的所知所想分享给广大的读者，同样也感谢他们对本书所做出的重大贡献。
然而，本书出自作者的个人主观理解和有限学识，难免有欠周全之处，敬请读者谅解，并提出宝贵意见。

作 者

本书是OPPO研究院的5G技术专家和国际标准化代表撰写的介绍5G车联网与终端直通技术现状和未来发展方向的技术图书，书中将介绍NR V2X第一版本（R16）及业已完成的演进版本（R17）的技术内容，另外也将涉及5G侧行通信未来演讲过程（R18）中可能考虑的新技术。 本书不仅介绍了标准化结果，还介绍了标准化过程。相信本书能够成为业内技术人员，以及相关专业的教师和学生快速深入了解NR侧行链路通信系统的有效工具。

OPPO研究院成立于2018年3月，是引领前沿技术研究，代表OPPO公司在学术、标准和应用研究方面最高水平的组织。OPPO研究院总部位于中国深圳，包括分设于中国、美国、日本、以色列的六大研究所。在语音语义、计算机视觉、数据智能、情境智能、材料科学、电源科技、标准协议、软件架构、硬件架构九大技术领域开展前端研究。其使命是洞察用户未来生活方式，构建OPPO公司的核心技术能力，成就怦然心动的产品与服务体验。
OPPO研究院标准研究部成立于2015年，负责标准协议研究，研究方向涉及5G/5G-Advanced/6G、短距离技术、物联网平台技术、视频编解码等多个关键领域。累计向3GPP提交标准文稿超过11000篇，对5G国际标准制定做出了贡献。在全球四十多个国家和地区申请了超过5700族5G发明专利，在ETSI已声明了超过2900族5G标准专利。
张世昌：OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，毕业于电子科技大学，从事3GPP RAN1工作组标准化工作十余年，主要专注于终端直通及车联网方向。
赵振山：OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，北京邮电大学和中国普天联合培养博士后，从事3GPP标准工作十余年，侧重于D2D和车联网等方向的研究，在国内外申请发明专利200余项。
丁伊：毕业于北京邮电大学，信息与通信工程专业硕士，现任OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，主要研究领域为5G V2X和Sidelink物理层相关技术。
林晖闵：OPPO研究院标准研究部外部顾问及专家，澳大利亚RMIT大学无线通信专业博士，从事4G/5G终信号处理研发和3GPP标准工作十余年的时间，侧重于D2D和车联网等方向的研究。
郭雅莉：OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，多年从事3GPP SA2工作组4G、5G标准研究及标准推动工作，当前重点参与近距离通信、无人机、XR等垂直领域方向的课题研究及标准推动。
卢前溪：OPPO研究院标准研究部蜂窝技术专家，北京邮电大学信号与信息处理专业博士，长期参与3GPP RAN2标准化工作，主要关注D2D通信，发表EI/SCI文章20余篇，申请200余项发明专利。
冷冰雪：OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，毕业于北京邮电大学，信息与通信工程专业硕士，主要研究领域为Sidelink高层相关通信技术。

目录
第１章 NR侧行链路概述 张世昌
第2章 NR侧行链路需求 赵振山
2.1　车联网 4
2.2　公共安全 6
第3章 NR-V2X时隙结构及物理信道 张世昌　丁　伊　赵振山
3.1　NR-V2X时隙结构 9
3.1.1　基础参数 9
3.1.2　侧行链路时隙结构 11
3.2　资源池 14
3.2.1　资源池的类型与功能 14
3.2.2　资源池时域资源确定 16
3.2.3　资源池频域资源确定 20
3.3　侧行控制信道 22
3.3.1　PSCCH 解调参考信号 22
3.3.2　SCI格式 24
3.4　侧行数据信道 26
3.4.1　第二阶SCI 26
3.4.2　PSSCH参考信号 30
3.4.3　TBS确定 34
3.5　侧行反馈信道 35
3.6　同步信号及侧行广播信道 37
3.6.1　S-SSB时隙结构 37
3.6.2　侧行同步信号 38
3.6.3　侧行广播信道 39
3.7　小结 42
第4章 NR-V2X资源分配 赵振山　丁　伊
4.1　模式1动态资源分配 43
4.2　模式1侧行配置授权 48
4.2.1　侧行配置授权的配置与激活/释放 49
4.2.2　侧行配置授权传输资源的确定 49
4.2.3　侧行配置授权的HARQ进程号 50
4.2.4　针对侧行配置授权的重传调度 51
4.2.5　使用侧行配置授权传输资源的限定 52
4.3　模式2资源分配 53
4.3.1　模式2资源分配方案 53
4.3.2　Re-evaluation和Pre-emption机制 62
4.4　小结 65
第5章 NR-V2X物理层过程 赵振山　张世昌
5.1　侧行链路HARQ反馈 67
5.1.1　侧行HARQ反馈的激活或去激活 68
5.1.2　侧行HARQ反馈方式 69
5.1.3　侧行HARQ反馈资源配置 71
5.1.4　侧行HARQ反馈资源的确定 72
5.2　侧行链路功率控制 74
5.3　侧行链路测量和反馈 76
5.3.1　CQI/RI 76
5.3.2　CBR/CR 77
5.3.3　SL-RSRP 78
5.4　侧行同步过程 79
5.4.1　同步源类型 79
5.4.2　同步源ID 81
5.4.3　同步资源 81
5.4.4　同步源优先级 83
5.4.5　同步过程 87
5.5　小结 89
第6章 高层相关过程 卢前溪
6.1　能 力 交 互 92
6.2　接入层参数配置 93
6.3　测量配置与报告过程 96
6.4　PC5接口无线链路RLM/ RLF 97
6.5　小结 98
第7章 R17侧行链路增强 林晖闵　张世昌　郭雅莉　冷冰雪
7.1　物理层增强 99
7.1.1　节能资源选择 99
7.1.2　基于终端间协调的资源选择 115
7.2　高层增强 132
7.2.1　侧行链路非连续接收 132
7.2.2　近距离业务的授权和配置 140
7.2.3　近距离业务直接发现 144
7.2.4　近距离业务直接通信 145
7.3　小结 149

第8章 侧行链路中继 郭雅莉　卢前溪
8.1　LTE侧行链路中继 151
8.1.1　系统总体架构 152
8.1.2　接入层相关 153
8.2　NR侧行链路中继 155
8.2.1　基于L2的侧行中继 155
8.2.2　基于L3的侧行中继 160
8.3　小结 167
第９章 非授权频谱上的侧行通信（SL-U） 丁　伊　赵振山　张世昌
9.1　SL-U应用场景和技术需求 168
9.1.1　家庭异构网络场景 168
9.1.2　XR交互式业务通信场景 170
9.1.3　车联网增强场景 171
9.1.4　智能工厂自动化场景 173
9.2　SL-U系统架构 174
9.2.1　CM only架构 174
9.2.2　“CH   CM”架构 175
9.2.3　gNB   CM架构 176
9.2.4　gNB   CH   CM架构 177
9.3　SL-U物理层增强 178
9.3.1　交织资源块 178
9.3.2　信道接入 182
9.3.3　物理过程 191
9.4　SL-U高层增强 194
9.4.1　SL-U用户面协议栈设计 194
9.4.2　SL-U控制面协议栈设计 197
9.5　小结 200
第10章 B5G侧行通信展望 冷冰雪　赵振山　林晖闵　张世昌　丁　伊
10.1　侧行中继增强 201
10.2　基于侧行的定位 204
10.2.1　为什么需要基于侧行的定位 204
10.2.2　R18中侧行定位的研究范围 206
10.3　载波聚合 207
10.4　多天线增强 208
10.4.1　波束管理的参考信号 210
10.4.2　发送波束确定过程 212
10.4.3　波束指示 214
10.4.4　接收波束确定过程 214
10.4.5　PSFCH发送波束和接收波束的
     确定 215
10.4.6　波束失效的判断 216
10.5　 LTE-V2X和NR-V2X共存 216
10.6　小结 218
参考文献 219
缩略语 221

本书是OPPO研究院的5G技术专家和国际标准化代表撰写的介绍5G车联网与终端直通技术现状和未来发展方向的技术图书，书中将介绍NR V2X第一版本（R16）及业已完成的演进版本（R17）的技术内容，另外也将涉及5G侧行通信未来演讲过程（R18）中可能考虑的新技术。 本书不仅介绍了标准化结果，还介绍了标准化过程。相信本书能够成为业内技术人员，以及相关专业的教师和学生快速深入了解NR侧行链路通信系统的有效工具。

OPPO研究院成立于2018年3月，是引领前沿技术研究，代表OPPO公司在学术、标准和应用研究方面最高水平的组织。OPPO研究院总部位于中国深圳，包括分设于中国、美国、日本、以色列的六大研究所。在语音语义、计算机视觉、数据智能、情境智能、材料科学、电源科技、标准协议、软件架构、硬件架构九大技术领域开展前端研究。其使命是洞察用户未来生活方式，构建OPPO公司的核心技术能力，成就怦然心动的产品与服务体验。
OPPO研究院标准研究部成立于2015年，负责标准协议研究，研究方向涉及5G/5G-Advanced/6G、短距离技术、物联网平台技术、视频编解码等多个关键领域。累计向3GPP提交标准文稿超过11000篇，对5G国际标准制定做出了贡献。在全球四十多个国家和地区申请了超过5700族5G发明专利，在ETSI已声明了超过2900族5G标准专利。
张世昌：OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，毕业于电子科技大学，从事3GPP RAN1工作组标准化工作十余年，主要专注于终端直通及车联网方向。
赵振山：OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，北京邮电大学和中国普天联合培养博士后，从事3GPP标准工作十余年，侧重于D2D和车联网等方向的研究，在国内外申请发明专利200余项。
丁伊：毕业于北京邮电大学，信息与通信工程专业硕士，现任OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，主要研究领域为5G V2X和Sidelink物理层相关技术。
林晖闵：OPPO研究院标准研究部外部顾问及专家，澳大利亚RMIT大学无线通信专业博士，从事4G/5G终信号处理研发和3GPP标准工作十余年的时间，侧重于D2D和车联网等方向的研究。
郭雅莉：OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，多年从事3GPP SA2工作组4G、5G标准研究及标准推动工作，当前重点参与近距离通信、无人机、XR等垂直领域方向的课题研究及标准推动。
卢前溪：OPPO研究院标准研究部蜂窝技术专家，北京邮电大学信号与信息处理专业博士，长期参与3GPP RAN2标准化工作，主要关注D2D通信，发表EI/SCI文章20余篇，申请200余项发明专利。
冷冰雪：OPPO研究院标准研究部高级通信标准研究员，毕业于北京邮电大学，信息与通信工程专业硕士，主要研究领域为Sidelink高层相关通信技术。