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随着下一代移动通信系统的演进和移动互联网时代的到来,5G技术应运而生。5G系统不仅在可靠性、时延以及容量等特性上提出了新的需求,还必须满足一些特定的场景。“低时延高可靠场景”为5G的四大应用场景之一。其中,交通效率与安全是低时延高可靠技术场景的重要应用。在该应用场景中,车辆间通过信息交互来保证协同驾驶,数据传输中低时延和高可靠性能有效避免事故的发生。本文的研究目标是建立低时延高可靠系统仿真平台,来进行各项关键技术的仿真与验证。本文的内容主要为通过搭建车辆对基础设施(Vehicle-to-infrastructure,V2I)场景来进行低时延、高可靠性场景技术方案研究与验证。本文将以车联网通信为基础,结合虚拟建模和场景仿真技术,深入研究基于V2I通信系统的低时延高可靠仿真平台的设计及实现方案,并给出时延与可靠性的仿真结果及其分析。主要研究内容有:(1)研究低时延与高可靠性相关技术原理,验证混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)机制和正交频分多址接入技术(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)对时延和可靠性的影响。(2)研究车联网通信仿真技术,从车联网通信的应用特点和场景着手,介绍有关的场景建模技术。对仿真平台中车辆模型的路径算法和车辆跟驰模型进行理论分析,为车辆模型的搭建提供理论基础。(3)通过设计与实现场景布局、信道模型模块、车载行为模块和主控程序模块来建立低时延高可靠仿真平台。基于不同业务的应用,对低时延高可靠仿真平台进行了仿真验证,并分析了不同业务在车载通信中的性能。(4)仿真平台验证了OFDMA让信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)提高了约25dB,HARQ技术让数据包的成功率提高到了98.8%,E2E时延降低到7.5ms。较小的发射时间间隔(Transmission Time Interval,TTI)将98.8%的数据包的E2E时延降低到5ms以内。