多跳车联网中能效优先的资源分配方案研究
发布时间：2020-04-07 21:34
【摘要】：随着城市化和汽车工业化的进一步发展,现代交通系统的数十亿辆汽车引发了一系列的关键问题,例如能源消耗增加,空气污染,以及温室气体排放等等。为创造绿色可持续发展的未来,研究智能交通系统显得尤为重要。在智能交通系统众多基础技术中,车辆直通(vehicle-to-vehicle,V2V)通信能够实现车辆之间的信息交流和内容传递,从而有效的解决车辆通信能耗的问题。在车辆较多而信道资源较少的情况下,传统的V2V通信技术存在一定的传输时延,而基于终端直通(Device-to-Device,D2D)的车辆通信方式(D2D-V2V)能有效的解决频谱资源分配和内容分发的问题,因此有必要设计一个有效的频谱资源管理方案,实现车联网能效最大化。本文主要对异构车联网中的能效问题进行了研究,通过基于D2D-V2V的协同两跳传输来实现车联网通信。本文提出了一个两阶段的能效资源分配算法,在第一阶段,提出了一种基于英式竞价拍卖的资源管理算法,能够综合考虑车辆和蜂窝用户中的中继选择,频谱分配,功率优化问题,实现D2D-V2V通信能效最大化。在第二阶段,提出一种基于非线性分式优化的功率控制算法,以最大化基站的能量效率。最后,基于现实道路拓扑和现实交通状况对算法进行了仿真验证。仿真结果表明,与其他启发式算法相比,该算法在能量效率和网络覆盖率方面都具有了优越的性能。
【图文】：
本原理逡逑通信，即两个终端用户不通过基站，而是直接建立通信链路，以据传输。这与传统的蜂窝系统截然不同，在传统的蜂窝通信系统进行信息的交互和数据的传输是需要通过基站进行控制转发的。需要基站进行控制转发，数据直接从内容发送端传递到内容接收典型的Ｄ２Ｄ通信与蜂窝通信混合网络。图中显示有４个移动通，其中０／￡１与０７＆表示传统的蜂窝通信终端用户，他们之间进过基站来进行控制转发；＾￡＇１与［／￡＞２表示利用Ｄ２Ｄ技术进行通之间可以直接完成数据传输。Ｄ２Ｄ用户在实现数据传输时，可以户所使用的频谱资源，这样能使频谱利用率大大提高，但Ｄ２Ｄ用会与蜂窝用户发射的信号形成干扰，影响通信质量，严重的干扰还性能。同时Ｄ２Ｄ用户也可以不选择复用蜂窝用户的频谱资源，而窝用户所用频谱正交的频谱资源，这样两者之间不会产生干扰现统频谱利用率较低。因此，在Ｄ２Ｄ通信与蜂窝通信混合网络中，技术来提升整个通信系统性能，这些技术按照通信过程可分为终、资源分配、干扰管理等＾逡逑
２．３邋Ｄ２Ｄ－Ｖ２Ｖ通信技术逡逑正如前小节所讨论的，相比于ＤＳＲＣ，邋Ｄ２Ｄ技术的优势比较明显，是一种更逡逑适合于车联网的通信技术。本文研[偟耐ㄐ懦【叭缤迹玻菜荆诔盗低车卞义现校嬖谀谌荽涑盗荆谌萁邮粘盗荆竞椭斩擞没д馑睦啵菽谌萃ü义希模玻模郑玻至绰反幽谌荽涑盗痉⑺透谌萁邮粘盗尽＞咛骞倘缦拢旱钡缆沸佩义舷⒒蛘叱盗咀陨碜刺畔⒎⑸浠保盗拘枰笆苯饫嘞⒋涑鋈ァＵ馐清义夏谌荽涑盗揪突嵯蛄诮痉⑺颓肭螅笥胫芪С盗窘ⅲ模玻牧绰防唇绣义贤ㄐ拧；驹诮邮盏酱死嘞⒑螅峒觳槌盗局涫欠衤阃ㄐ乓螅ㄈ绯盗就ㄥ义闲啪嗬虢洗笫保ㄐ胖柿坎宦阋螅舫盗局涞模希铮勇阋螅蚧净徨义掀舳盗局洌模玻牧绰返慕ⅲ舨宦阋螅驹虿换崞舳昧鞒獭５卞义希模玻模郑玻至绰烦晒⒑螅盗镜淖陨碜刺畔⒑偷缆返淖纯鲂畔⒄饫嗍荻煎义峡梢灾苯哟幽谌荽涑盗痉⑺透谌萁邮粘盗
本文编号：2618418
【图文】：
本原理逡逑通信，即两个终端用户不通过基站，而是直接建立通信链路，以据传输。这与传统的蜂窝系统截然不同，在传统的蜂窝通信系统进行信息的交互和数据的传输是需要通过基站进行控制转发的。需要基站进行控制转发，数据直接从内容发送端传递到内容接收典型的Ｄ２Ｄ通信与蜂窝通信混合网络。图中显示有４个移动通，其中０／￡１与０７＆表示传统的蜂窝通信终端用户，他们之间进过基站来进行控制转发；＾￡＇１与［／￡＞２表示利用Ｄ２Ｄ技术进行通之间可以直接完成数据传输。Ｄ２Ｄ用户在实现数据传输时，可以户所使用的频谱资源，这样能使频谱利用率大大提高，但Ｄ２Ｄ用会与蜂窝用户发射的信号形成干扰，影响通信质量，严重的干扰还性能。同时Ｄ２Ｄ用户也可以不选择复用蜂窝用户的频谱资源，而窝用户所用频谱正交的频谱资源，这样两者之间不会产生干扰现统频谱利用率较低。因此，在Ｄ２Ｄ通信与蜂窝通信混合网络中，技术来提升整个通信系统性能，这些技术按照通信过程可分为终、资源分配、干扰管理等＾逡逑
２．３邋Ｄ２Ｄ－Ｖ２Ｖ通信技术逡逑正如前小节所讨论的，相比于ＤＳＲＣ，邋Ｄ２Ｄ技术的优势比较明显，是一种更逡逑适合于车联网的通信技术。本文研[偟耐ㄐ懦【叭缤迹玻菜荆诔盗低车卞义现校嬖谀谌荽涑盗荆谌萁邮粘盗荆竞椭斩擞没д馑睦啵菽谌萃ü义希模玻模郑玻至绰反幽谌荽涑盗痉⑺透谌萁邮粘盗尽＞咛骞倘缦拢旱钡缆沸佩义舷⒒蛘叱盗咀陨碜刺畔⒎⑸浠保盗拘枰笆苯饫嘞⒋涑鋈ァＵ馐清义夏谌荽涑盗揪突嵯蛄诮痉⑺颓肭螅笥胫芪С盗窘ⅲ模玻牧绰防唇绣义贤ㄐ拧；驹诮邮盏酱死嘞⒑螅峒觳槌盗局涫欠衤阃ㄐ乓螅ㄈ绯盗就ㄥ义闲啪嗬虢洗笫保ㄐ胖柿坎宦阋螅舫盗局涞模希铮勇阋螅蚧净徨义掀舳盗局洌模玻牧绰返慕ⅲ舨宦阋螅驹虿换崞舳昧鞒獭５卞义希模玻模郑玻至绰烦晒⒑螅盗镜淖陨碜刺畔⒑偷缆返淖纯鲂畔⒄饫嗍荻煎义峡梢灾苯哟幽谌荽涑盗痉⑺透谌萁邮粘盗
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