摘要：随着交通运输的不断发展，交通拥堵和交通安全问题越来越严重，车路协同的提出为解决这类问题提供了一种有效途径。通信是车路协同的一个重要组成部分。

在车路协同背景下车载终端通信模拟系统中，首先，路侧端利用5G通信技术将车辆和道路的状态信息发送给附近的车辆，进行数据传输；然后，根据现实生活中常见的17种应用场景，模拟场景可能发生的道路危险状况，提醒车辆驾驶员，规避风险。

本文工作包括：首先，介绍了车路协同技术及其应用背景，进而介绍了5G通信技术。车路协同背景下的车载终端通信模拟系统正是将车路协同技术和5G通信技术相结合，保障人车安全；其次，选取现实生活中常见的17种应用场景进行模拟，如前向碰撞预警和道路危险状况提醒等，采用TCP和UDP传输协议进行通信，根据各种场景的通信需求，设计数据通信的模型；最后，基于Visual Studio软件和树莓派的硬件平台模拟17种典型应用场景下的车路协同通信。根据17种不同场景的车辆和道路状态信息，由路侧端不断发送信息，车载端不断接收消息，实现路侧端和车载端之间得通信。

    为了验证系统的有效性，选取了几个主要场景进行了模拟实验。实现结果表明，车路协同背景下的车载终端通信模拟系统具有一定的应用价值。

关键词：车路协同；5G；通信系统

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章 绪  论-1

1.1 研究背景和意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.2.1 国内研究现状-1

1.2.2 国外研究现状-3

1.3 论文的结构-4

1.4 本章小结-4

第二章 车路协同和5G通信技术-5

2.1 车路协同系统-5

2.1.1 车路协同系统组成-5

2.1.2 通信技术分析-5

2.1.3 车路协同系统典型应用场景-7

2.2 5G技术背景概述-8

2.3 5G网络无线接口协议栈-9

2.4 本章小结-10

第三章 车载终端通信模拟系统设计-11

3.1 传输层通信设计-11

3.1.1 TCP通信-11

3.1.2 UDP通信-12

3.2 车载终端通信模拟系统设计-12

3.2.1 需求分析-13

3.2.2 应用定义及数据交互需求-13

3.2.3 车路协同通信的设计-24

3.3 本章小结-26

第四章 车路协同背景下的车载终端通信模拟系统的实现-27

4.1 软硬件环境-27

4.1.1 软件-27

4.1.2 树莓派开发环境-31

4.2 系统模拟实验-32

4.2.1 基于TCP协议的通信-32

4.2.2 基于UDP协议的通信-34

4.2.3 车路通信典型场景-36

4.2.4 车车通信典型场景-37

4.3 本章小结-39

第五章 总结与展望-40

5.1 论文总结-40

5.2 研究展望-40

参考文献-41

致  谢