5G-Enabled Vehicular Communications and Networking

این کتاب تکنیک‌های پیشرفته اخیر و کاربردهای مهم در ارتباطات و شبکه‌های خودرویی (VCN) را از دیدگاه جدیدی از ترکیب و ادغام VCN و وسایل نقلیه متصل بررسی و مرور می‌کند، که پشتیبانی علمی و فنی قابل توجهی را برای آینده فراهم می‌کند. VCN مبتنی بر 5G.

ارتباطات و شبکه‌های خودرویی با قابلیت 5G ویژگی‌های کانال خودرو را معرفی می‌کند، رویکردهای مدل‌سازی کانال فعلی را بررسی می‌کند، و سپس یک رویکرد مدل‌سازی تصادفی مبتنی بر هندسه عمومی جدید برای ارتباطات وسیله نقلیه به همه چیز (V2X). بررسی اندازه‌گیری‌ها و مدل‌سازی کانال خودرو، پشتیبانی‌های اساسی برای طراحی سیستم VCN فراهم می‌کند. سپس، این کتاب ترکیب VCN-خودرو را به ترتیب از لایه‌های PHY و MAC بررسی می‌کند. در مورد لایه PHY، بسیاری از تکنیک‌های پیشرفته که می‌توانند به طور موثر در VCN برای مقابله با چالش‌های PHY اعمال شوند، معرفی شده‌اند، از جمله روش‌های جدید لغو ICI، OFDM مدوله‌شده شاخص، مدولاسیون فضایی دیفرانسیل، و رله برداشت انرژی.

در مورد لایه MAC، طرح های MAC توزیع شده و متمرکز از نظر امکان سنجی و در دسترس بودن تجزیه و تحلیل و مقایسه می شوند. به طور خاص، کنترل ازدحام توزیع شده، ارتباطات خودرویی با قابلیت D2D، و زمان‌بندی انتشار متمرکز داده‌ها شرح داده شده‌اند که می‌تواند عملکرد شبکه را در شبکه‌های خودرو به طور قابل توجهی بهبود بخشد. در نهایت، با توجه به ادغام VCN-خودرو، این کتاب چندین برنامه کاربردی داغ در شبکه های خودرویی، از جمله وسایل نقلیه الکتریکی، ذخیره سازی داده های توزیع شده، وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین، و امنیت و حریم خصوصی را معرفی می کند که نشان دهنده اهمیت و ارزش توسعه یکپارچه سازی VCN-خودرو در شبکه های وسایل نقلیه آینده و زندگی روزمره ما.

مخاطبان اصلی این کتاب شامل متخصصان و محققانی است که در زمینه ارتباطات خودرویی، سیستم های حمل و نقل هوشمند (ITS) و اینترنت وسایل نقلیه (IoV) کار می کنند. دانشجویان سطح پیشرفته ای که در رشته مهندسی برق تحصیل می کنند نیز این کتاب را به عنوان یک کتاب درسی متوسطه برای دروس مرتبط مفید خواهند یافت.

This book investigates and reviews recent advanced techniques and important applications in vehicular communications and networking (VCN) from a novel perspective of the combination and integration of VCN and connected vehicles, which provides a significant scientific and technical support for future 5G-based VCN.

5G-Enabled Vehicular Communications and Networking introduces vehicular channel characteristics, reviews current channel modeling approaches, and then provides a new generic geometry-based stochastic modeling approach for vehicle-to-everything (V2X) communications. The investigation of vehicular channel measurements and modeling provides fundamental supports for the VCN system design. Then, this book investigates VCN-vehicle combination from PHY and MAC layers, respectively. As for the PHY layer, many advanced techniques that can be effectively applied in VCN to counter the PHY challenges are introduced, including novel ICI cancellation methods, index modulated OFDM, differential spatial modulation, and energy harvesting relaying.

As for the MAC layer, distributed and centralized MAC designs are analyzed and compared in terms of feasibility and availability. Specifically, distributed congestion control, D2D-enabled vehicular communications, and centralized data dissemination scheduling are elaborated, which can significantly improve the network performance in vehicular networks. Finally, considering VCN-vehicle integration, this book introduces several hot-topic applications in vehicular networks, including electric vehicles, distributed data storage, unmanned aerial vehicles, and security and privacy, which indicates the significance and development value of VCN-vehicle integration in future vehicular networks and our daily life.

The primary audience for this book includes professionals and researchers working in the field of vehicular communications, intelligent transportation systems (ITS), and Internet of vehicles (IoV). Advanced level students studying electrical engineering will also find this book useful as a secondary textbook for related courses.