基于6G数字孪生的城市快速路智能信道建模OA
6G Digital Twin Enabled Channel Modeling for Urban Expressways
为推动6G智能交通系统设计与技术研发,面向典型城市快速路场景开展了基于数字孪生的V2V(Vehicle-to-Vehicle)通信信道建模研究.首先,针对城市快速路中车流形态复杂多样的问题,将车流细分为畅行流、同步流、拥堵流、瓶颈流四种典型形态,分别搭建数字孪生空间.基于所搭建的数字孪生空间,构建了一个数字孪生的V2V通信与多模态感知智能融合的数据集,其中包括LiDAR(Light Detection and Ranging)点云、RGB图像和信道信息,为探索无线环境信息和信道的匹配映射方法提供了关键数据支撑.其次,在LiDAR点云和RGB图像的辅助下,对四态车流条件下散射体参数进行了系统分析,包括散射体的数量、距离、角度、功率以及运动速度等关键特性,构建了用于城市快速路场景的V2V通信智能信道模型.最后,基于所提出的信道模型验证了信道的非平稳性和一致性,并对关键信道统计特性进行了推导和仿真.通过与RT(Ray Tracing)仿真结果的对比,验证了所提城市快速路V2V信道模型的准确性与有效性.
To support the design and development of 6th generation(6G)-enabled intelligent transportation systems,this paper investigates a digital-twin(DT)-based vehicle-to-vehicle(V2V)communication channel modeling for a representative urban expressway scenario.First,to address the complexity and diversity of traffic flow on urban expressways,traffic flow is categorized into four typical flows,including free flow,synchronized flow,congested flow,and bottleneck flow.In addition,a corresponding DT space is constructed for each traffic flow.Based on the constructed DT spaces,a DT-enabled dataset is developed to integrate V2V communication and multi-modal sensing data,which include light detection and ranging(LiDAR)point clouds,RGB images,and channel information.The dataset provides essential data support for exploring matching and mapping methods between wireless environmental information and communication channels.Second,with the assistance of LiDAR point clouds and RGB image,a systematic analysis is conducted on the scatterer parameters under the four traffic flows,which covers key characteristics,such as scatterer number,distance,angle,power,and motion velocity.Then an intelligent V2V communication channel model for urban expressway scenarios is constructed.Finally,the proposed channel model is utilized to verify channel non-stationarity and consistency,and key channel statistics are derived and simulated.Compared to ray-tracing(RT)results,the accuracy and effectiveness of the proposed urban expressway V2V channel model are verified.
路时梁;卢梦媛;白露;黄晨;程翔
山东大学-南洋理工大学联合人工智能研究中心,山东 济南 250101||山东大学软件学院,山东 济南 250101山东大学-南洋理工大学联合人工智能研究中心,山东 济南 250101||山东大学软件学院,山东 济南 250101山东省工业技术研究院,山东 济南 250100||东南大学移动通信全国重点实验室,江苏 南京 211111||山东大学-南洋理工大学联合人工智能研究中心,山东 济南 250101紫金山实验室,江苏 南京 211111||东南大学移动通信全国重点实验室,江苏 南京 211111北京大学电子学院,北京 100871
信息技术与安全科学
数字孪生城市快速路环境与信道映射V2V通信信道模型
digital twinurban expresswayenvironment and channel mappingV2V communication channel model
《移动通信》 2026 (2)
43-56,14
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