不確定信道環(huán)境下車聯(lián)網(wǎng)魯棒功率控制
發(fā)布時間:2021-09-07 01:18
無線通信資源稀缺以及車輛數(shù)量的日益增多,使得車聯(lián)網(wǎng)通信中頻譜資源的合理利用成為研究熱點(diǎn)。相對于Ad-hoc以及傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信,設(shè)備到設(shè)備通信方式更符合車聯(lián)網(wǎng)的短距離傳輸特性。車聯(lián)網(wǎng)中車到車通信方式以及信道復(fù)用技術(shù)可有效緩解無線資源稀缺問題。然而復(fù)用技術(shù)將帶來用戶間復(fù)雜的干擾問題,因此干擾管理在車聯(lián)網(wǎng)通信中尤為重要。此外在車聯(lián)網(wǎng)中,車輛行駛時通信環(huán)境快速變化使得信道增益存在不確定性。更加準(zhǔn)確的信道增益描述以及信道不確定性的處理也特別重要;谲囕v位置信息、道路狀況、通信用戶以及基站(Base Station,簡稱BS)位置信息,對車聯(lián)網(wǎng)動態(tài)通信鏈路的信道增益進(jìn)行描述。信道增益的不確定性使得最優(yōu)功率求解出現(xiàn)困難,因此本文設(shè)計(jì)魯棒功率控制來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)功率的求解。首先,針對車到車鏈路和車到人鏈路的信道狀態(tài)信息(Channel State Information,簡稱CSI)存在延時問題,建立了包含通信延時時間和車速信息的動態(tài)通信鏈路模型。并且車到車鏈路中信息延時和動態(tài)通信環(huán)境導(dǎo)致信道增益的不確定性;诖丝紤]了在不確定約束條件下以最大吞吐量為目標(biāo)的優(yōu)化問題。針對信道的不確定性采用兩種誤差模型完...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)拓?fù)鋱D
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-22-第3章基于能效最大化的車聯(lián)網(wǎng)魯棒功率控制策略3.1引言本章優(yōu)化目標(biāo)更改為最大化系統(tǒng)能效。由于只考慮吞吐量是不符合實(shí)際的,因此本章以V2I鏈路的能效最大化為優(yōu)化目標(biāo)。出于用戶公平性考慮,提出最大化最小用戶能效的匹配策略。并對三種不同匹配策略下的能效進(jìn)行對比。其次,上一章的干擾管理主要由輪詢分組策略增加同組用戶間距達(dá)到降噪效果。本章采用蜂窩用戶與V2V用戶一對一復(fù)用策略,通過控制通信信道內(nèi)用戶數(shù)量來降低通信干擾。蜂窩網(wǎng)絡(luò)中車輛通信,由于采用了一對一復(fù)用策略系統(tǒng)頻譜利用率得到了提高。本章應(yīng)用動態(tài)鏈路對通信的信道進(jìn)行描述,但是信道增益不確定性描述有所不同。信道增益的不確定性采用概率約束來處理。能效最大化問題分解成兩個子問題。第一個子問題是匹配問題,通過匈牙利算法來找到復(fù)用對的匹配。第二個子問題是最優(yōu)功率的求解,設(shè)計(jì)魯棒功率控制解決系統(tǒng)能效最大化問題。3.2系統(tǒng)模型圖3-1系統(tǒng)模型圖如圖3-1所示為簡化模型圖,在通信范圍內(nèi)存在位于中心的一個BS,三個與BS直接通信的CUE構(gòu)成V2I鏈路,三組車對通信的車輛構(gòu)成V2V鏈路。車對構(gòu)成是符合短距離通信范圍要求的。為了提高頻譜效率V2V鏈路通信信道復(fù)用CUE的信道。此外為了使系統(tǒng)能效能夠達(dá)到最大值,需要對V2V鏈路的匹配進(jìn)行選
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文算。對能效初始值進(jìn)行設(shè)定后在算法 3-2 下進(jìn)行功率收斂值的計(jì)算。功率收斂值通過算法 3-1 采用丁克爾巴赫方法對能效進(jìn)行更新。功率收斂值更新的能效矩陣通過匈牙利算法找到最優(yōu)匹配。直到匹配與能效兩組數(shù)據(jù)都不變化,最優(yōu)能效值與最優(yōu)匹配才會固定。
本文編號:3388563
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)拓?fù)鋱D
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-22-第3章基于能效最大化的車聯(lián)網(wǎng)魯棒功率控制策略3.1引言本章優(yōu)化目標(biāo)更改為最大化系統(tǒng)能效。由于只考慮吞吐量是不符合實(shí)際的,因此本章以V2I鏈路的能效最大化為優(yōu)化目標(biāo)。出于用戶公平性考慮,提出最大化最小用戶能效的匹配策略。并對三種不同匹配策略下的能效進(jìn)行對比。其次,上一章的干擾管理主要由輪詢分組策略增加同組用戶間距達(dá)到降噪效果。本章采用蜂窩用戶與V2V用戶一對一復(fù)用策略,通過控制通信信道內(nèi)用戶數(shù)量來降低通信干擾。蜂窩網(wǎng)絡(luò)中車輛通信,由于采用了一對一復(fù)用策略系統(tǒng)頻譜利用率得到了提高。本章應(yīng)用動態(tài)鏈路對通信的信道進(jìn)行描述,但是信道增益不確定性描述有所不同。信道增益的不確定性采用概率約束來處理。能效最大化問題分解成兩個子問題。第一個子問題是匹配問題,通過匈牙利算法來找到復(fù)用對的匹配。第二個子問題是最優(yōu)功率的求解,設(shè)計(jì)魯棒功率控制解決系統(tǒng)能效最大化問題。3.2系統(tǒng)模型圖3-1系統(tǒng)模型圖如圖3-1所示為簡化模型圖,在通信范圍內(nèi)存在位于中心的一個BS,三個與BS直接通信的CUE構(gòu)成V2I鏈路,三組車對通信的車輛構(gòu)成V2V鏈路。車對構(gòu)成是符合短距離通信范圍要求的。為了提高頻譜效率V2V鏈路通信信道復(fù)用CUE的信道。此外為了使系統(tǒng)能效能夠達(dá)到最大值,需要對V2V鏈路的匹配進(jìn)行選
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文算。對能效初始值進(jìn)行設(shè)定后在算法 3-2 下進(jìn)行功率收斂值的計(jì)算。功率收斂值通過算法 3-1 采用丁克爾巴赫方法對能效進(jìn)行更新。功率收斂值更新的能效矩陣通過匈牙利算法找到最優(yōu)匹配。直到匹配與能效兩組數(shù)據(jù)都不變化,最優(yōu)能效值與最優(yōu)匹配才會固定。
本文編號:3388563
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