多跳車聯(lián)網(wǎng)中能效優(yōu)先的資源分配方案研究
發(fā)布時間:2020-04-07 21:34
【摘要】:隨著城市化和汽車工業(yè)化的進一步發(fā)展,現(xiàn)代交通系統(tǒng)的數(shù)十億輛汽車引發(fā)了一系列的關鍵問題,例如能源消耗增加,空氣污染,以及溫室氣體排放等等。為創(chuàng)造綠色可持續(xù)發(fā)展的未來,研究智能交通系統(tǒng)顯得尤為重要。在智能交通系統(tǒng)眾多基礎技術中,車輛直通(vehicle-to-vehicle,V2V)通信能夠實現(xiàn)車輛之間的信息交流和內容傳遞,從而有效的解決車輛通信能耗的問題。在車輛較多而信道資源較少的情況下,傳統(tǒng)的V2V通信技術存在一定的傳輸時延,而基于終端直通(Device-to-Device,D2D)的車輛通信方式(D2D-V2V)能有效的解決頻譜資源分配和內容分發(fā)的問題,因此有必要設計一個有效的頻譜資源管理方案,實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)能效最大化。本文主要對異構車聯(lián)網(wǎng)中的能效問題進行了研究,通過基于D2D-V2V的協(xié)同兩跳傳輸來實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)通信。本文提出了一個兩階段的能效資源分配算法,在第一階段,提出了一種基于英式競價拍賣的資源管理算法,能夠綜合考慮車輛和蜂窩用戶中的中繼選擇,頻譜分配,功率優(yōu)化問題,實現(xiàn)D2D-V2V通信能效最大化。在第二階段,提出一種基于非線性分式優(yōu)化的功率控制算法,以最大化基站的能量效率。最后,基于現(xiàn)實道路拓撲和現(xiàn)實交通狀況對算法進行了仿真驗證。仿真結果表明,與其他啟發(fā)式算法相比,該算法在能量效率和網(wǎng)絡覆蓋率方面都具有了優(yōu)越的性能。
【圖文】:
本原理逡逑通信,即兩個終端用戶不通過基站,而是直接建立通信鏈路,以據(jù)傳輸。這與傳統(tǒng)的蜂窩系統(tǒng)截然不同,在傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)進行信息的交互和數(shù)據(jù)的傳輸是需要通過基站進行控制轉發(fā)的。需要基站進行控制轉發(fā),數(shù)據(jù)直接從內容發(fā)送端傳遞到內容接收典型的D2D通信與蜂窩通信混合網(wǎng)絡。圖中顯示有4個移動通,其中0/£1與07&表示傳統(tǒng)的蜂窩通信終端用戶,他們之間進過基站來進行控制轉發(fā);^£'1與[/£>2表示利用D2D技術進行通之間可以直接完成數(shù)據(jù)傳輸。D2D用戶在實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時,可以戶所使用的頻譜資源,這樣能使頻譜利用率大大提高,但D2D用會與蜂窩用戶發(fā)射的信號形成干擾,影響通信質量,嚴重的干擾還性能。同時D2D用戶也可以不選擇復用蜂窩用戶的頻譜資源,而窩用戶所用頻譜正交的頻譜資源,這樣兩者之間不會產(chǎn)生干擾現(xiàn)統(tǒng)頻譜利用率較低。因此,在D2D通信與蜂窩通信混合網(wǎng)絡中,技術來提升整個通信系統(tǒng)性能,這些技術按照通信過程可分為終、資源分配、干擾管理等^逡逑
2.3邋D2D-V2V通信技術逡逑正如前小節(jié)所討論的,相比于DSRC,邋D2D技術的優(yōu)勢比較明顯,是一種更逡逑適合于車聯(lián)網(wǎng)的通信技術。本文研[偟耐ㄐ懦【叭繽跡玻菜荊誄盜低車卞義現(xiàn)校嬖諛諶荽涑盜荊諶萁郵粘盜荊競橢斬擻沒д饉睦,数据闹R萃ü義希模玻模鄭玻至綽反幽諶荽涑盜痙⑺透諶萁郵粘盜盡>嚀騫倘縵攏旱鋇纜沸佩義舷⒒蛘叱盜咀隕磣刺畔⒎⑸浠保盜拘枰笆苯飫嘞⒋涑鋈。震}清義夏諶荽涑盜揪突嵯蛄誚痙⑺頹肭螅,要求用勡围潮I窘ⅲ模玻牧綽防唇繡義賢ㄐ擰;駒誚郵盞醬死嘞⒑,会检查潮I局涫欠衤閫ㄐ乓螅ㄈ緋盜就ㄥ義閑啪嗬虢洗笫,通信质量不满佐]螅,若潮I局淶模希錚勇鬩螅蚧凈徨義掀舳盜局洌模玻牧綽返慕,若不满佐],基振x蠆換崞舳昧鞒獺5卞義希模玻模鄭玻至綽煩曬⒑,潮I鏡淖隕磣刺畔⒑偷纜返淖純魴畔⒄飫嗍荻煎義峽梢災苯喲幽諶荽涑盜痙⑺透諶萁郵粘盜
本文編號:2618418
【圖文】:
本原理逡逑通信,即兩個終端用戶不通過基站,而是直接建立通信鏈路,以據(jù)傳輸。這與傳統(tǒng)的蜂窩系統(tǒng)截然不同,在傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)進行信息的交互和數(shù)據(jù)的傳輸是需要通過基站進行控制轉發(fā)的。需要基站進行控制轉發(fā),數(shù)據(jù)直接從內容發(fā)送端傳遞到內容接收典型的D2D通信與蜂窩通信混合網(wǎng)絡。圖中顯示有4個移動通,其中0/£1與07&表示傳統(tǒng)的蜂窩通信終端用戶,他們之間進過基站來進行控制轉發(fā);^£'1與[/£>2表示利用D2D技術進行通之間可以直接完成數(shù)據(jù)傳輸。D2D用戶在實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時,可以戶所使用的頻譜資源,這樣能使頻譜利用率大大提高,但D2D用會與蜂窩用戶發(fā)射的信號形成干擾,影響通信質量,嚴重的干擾還性能。同時D2D用戶也可以不選擇復用蜂窩用戶的頻譜資源,而窩用戶所用頻譜正交的頻譜資源,這樣兩者之間不會產(chǎn)生干擾現(xiàn)統(tǒng)頻譜利用率較低。因此,在D2D通信與蜂窩通信混合網(wǎng)絡中,技術來提升整個通信系統(tǒng)性能,這些技術按照通信過程可分為終、資源分配、干擾管理等^逡逑
2.3邋D2D-V2V通信技術逡逑正如前小節(jié)所討論的,相比于DSRC,邋D2D技術的優(yōu)勢比較明顯,是一種更逡逑適合于車聯(lián)網(wǎng)的通信技術。本文研[偟耐ㄐ懦【叭繽跡玻菜荊誄盜低車卞義現(xiàn)校嬖諛諶荽涑盜荊諶萁郵粘盜荊競橢斬擻沒д饉睦,数据闹R萃ü義希模玻模鄭玻至綽反幽諶荽涑盜痙⑺透諶萁郵粘盜盡>嚀騫倘縵攏旱鋇纜沸佩義舷⒒蛘叱盜咀隕磣刺畔⒎⑸浠保盜拘枰笆苯飫嘞⒋涑鋈。震}清義夏諶荽涑盜揪突嵯蛄誚痙⑺頹肭螅,要求用勡围潮I窘ⅲ模玻牧綽防唇繡義賢ㄐ擰;駒誚郵盞醬死嘞⒑,会检查潮I局涫欠衤閫ㄐ乓螅ㄈ緋盜就ㄥ義閑啪嗬虢洗笫,通信质量不满佐]螅,若潮I局淶模希錚勇鬩螅蚧凈徨義掀舳盜局洌模玻牧綽返慕,若不满佐],基振x蠆換崞舳昧鞒獺5卞義希模玻模鄭玻至綽煩曬⒑,潮I鏡淖隕磣刺畔⒑偷纜返淖純魴畔⒄飫嗍荻煎義峽梢災苯喲幽諶荽涑盜痙⑺透諶萁郵粘盜
本文編號:2618418
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