论文名：5G for Vehicular Communications
IEEE Communications Magazine
研究内容
作者以教程的角度讲述使用5G提供的构建模块的车辆通信。首先，我们确定并描述新兴车辆通信的关键要求，并评估现有标准以确定其局限性。然后我们确定5G用于车辆通信的一些有前景的显著特征。在车辆通信的背景下探索关键的5G构建块（即，邻近服务，移动边缘计算和网络切片），以及突出了相关的设计挑战。
评估vehicular communication standard（IEEE802.11P）
- Status of system requirements for IEEE 802.11p-based vehicular communications
车辆通信系统的要求包括： 1最小化通信负载2 支持多应用3拥塞控制机制4接入资源的公平性5可靠
最小化通信负载
IEEE 802.11p的当前状态不足以最小化通信负载，这主要是因为在稀缺和共享的无线频谱中安全应用的高消息频率要求。
支持多应用
在IEEE 802.11p中标准，支持真正多样化的应用程序需要基于基础设施的通信（即，使用路边单元，RSU）来实现具有间歇性连接的效果，这对非安全和信息娱乐应用至关重要。但是，RSU的广泛部署对于车载网络可能不实用。因此IEEE802.11p并不完全符合车辆通信应用多样性要求。
拥塞控制机制
IEEE 802.11p的当前依赖关于拥塞控制技术，例如发射功率，消息频率和竞争窗口适应，这些技术都没有被证明足以满足大型规模网络部署。
接入资源的公平性
IEEE 802.11p主要基于共享信道访问，其中资源的公平性分享无法保证。
可靠
对于大规模网络部署，由于可用频谱有限，仍可能发生错误传输（there are no acknowledgment mechanisms for erroneous transmissions），这使得IEEE 802.11p对于车辆通信而言不可靠。
技术趋势和收获
LTE
本节简要概述了LTE ，LTE是5G中的关键无线技术。我们重点介绍LTE的一些重要方面，这些方面在5G车载通信中至关重要。
有附图说明
5G
5G可以利用LTE中的现有研究，通过扩展LTE功能来确保5G可与4G LTE互操作，然后提供车载通信所需的性能。
应用到车辆通信中的5G构建模块
A summary of 5G building blocks applicable to vehicular communications
Proximity service (ProSe) as a platform for beaconing
- 目的： the aim of ProSe is to provide awareness 感
- HOW The key enablers for ProSe-based applications are location information and the communication trends in social networks.
- 为了详细定制ProSe的关键服务，所有UE需要订阅eNB（考虑到覆盖由同一eNB提供，尽管其他配置也是可能的）。
- 车辆安全应用依靠近距离的车辆的准确的位置信息，通过周期性地交换信标。 IEEE 802.11p在5GHz频谱中指定用于信标的共享的10 MHz信道。
- IEEE 802.11p的缺点可以通过ProSe解决.Vehicles可以发现邻近的车辆，然后通过直接模式和/或通过具有周期信标的数据路径本地路由进行沟通。5G可以利用这种通信方式为高效的安全和非安全应用提供更大的覆盖范围 。如图
- ProSe为5G环境中的车辆安全 通信提供了坚实的基础。除了车辆安全应用通信之外，一个重要的用例是跟踪连接的自动驾驶车辆（AV）场景中的安全攻击源。虽然可以保护AV（autonomous vehicles）免受远程攻击在某种程度上可以使用加密技术，但跟踪攻击源极具挑战性。这主要是因为周期性消息是广播的，并且它们的缓存仅在短时间内相关。但是，可以利用本地路由的数据路径来追溯攻击源。也就是说，电台可用于：1.缓存消息2.如果报告了攻击事件，则识别可疑消息的来源。
- 由于ProSe将基站卸载到实现UE之间的直接通信，使用ProSe可以为无人机节省能源。
将MEC资源用到车辆通信中
支持5G的车载通信的关键要求之一是低延迟（接近100 ms在“安全”的要求下）和超低延迟（接近1 ms在AV用例中）。
为不同车辆应用提供网络切片
A network slicing perspective of vehicular communications.
- 5G的主要挑战是管理所有可用的接入网络。
- 目的 网络切片旨在通过逻辑上分离网络来简化管理。
- 特别是，网络设备可用的控制平面被分成多个控制平面，用于指定对应的数据平面的转发规则Technologies such as SDN and NFV can be used for network slicing.
- 在车载网络场景中，可以基于应用要求的多样性来指定不同的网络切片。e.g.Safety applications can be specified as a network slice that requires lower latency and highly reliable periodic message transmission.
- 由于车辆是移动的，因此MEC必须提供的服务是是它能够存储车辆过程状态并确保在车辆移动时这些状态可用于不同的接入网络。
- 我们需要保护车辆的网络数据在边缘的完整性，可以使用单独的网络切片实现对数据更好的安全管理。