不确定信道环境下车联网鲁棒功率控制

发布时间：2021-09-07 01:18

　　无线通信资源稀缺以及车辆数量的日益增多,使得车联网通信中频谱资源的合理利用成为研究热点。相对于Ad-hoc以及传统蜂窝网络通信,设备到设备通信方式更符合车联网的短距离传输特性。车联网中车到车通信方式以及信道复用技术可有效缓解无线资源稀缺问题。然而复用技术将带来用户间复杂的干扰问题,因此干扰管理在车联网通信中尤为重要。此外在车联网中,车辆行驶时通信环境快速变化使得信道增益存在不确定性。更加准确的信道增益描述以及信道不确定性的处理也特别重要。基于车辆位置信息、道路状况、通信用户以及基站（Base Station,简称BS）位置信息,对车联网动态通信链路的信道增益进行描述。信道增益的不确定性使得最优功率求解出现困难,因此本文设计鲁棒功率控制来实现最优功率的求解。首先,针对车到车链路和车到人链路的信道状态信息（Channel State Information,简称CSI）存在延时问题,建立了包含通信延时时间和车速信息的动态通信链路模型。并且车到车链路中信息延时和动态通信环境导致信道增益的不确定性。基于此考虑了在不确定约束条件下以最大吞吐量为目标的优化问题。针对信道的不确定性采用两种误差模型完... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

系统拓扑图

燕山大学工学硕士学位论文-22-第3章基于能效最大化的车联网鲁棒功率控制策略3.1引言本章优化目标更改为最大化系统能效。由于只考虑吞吐量是不符合实际的，因此本章以V2I链路的能效最大化为优化目标。出于用户公平性考虑，提出最大化最小用户能效的匹配策略。并对三种不同匹配策略下的能效进行对比。其次，上一章的干扰管理主要由轮询分组策略增加同组用户间距达到降噪效果。本章采用蜂窝用户与V2V用户一对一复用策略，通过控制通信信道内用户数量来降低通信干扰。蜂窝网络中车辆通信，由于采用了一对一复用策略系统频谱利用率得到了提高。本章应用动态链路对通信的信道进行描述，但是信道增益不确定性描述有所不同。信道增益的不确定性采用概率约束来处理。能效最大化问题分解成两个子问题。第一个子问题是匹配问题，通过匈牙利算法来找到复用对的匹配。第二个子问题是最优功率的求解，设计鲁棒功率控制解决系统能效最大化问题。3.2系统模型图3-1系统模型图如图3-1所示为简化模型图，在通信范围内存在位于中心的一个BS，三个与BS直接通信的CUE构成V2I链路，三组车对通信的车辆构成V2V链路。车对构成是符合短距离通信范围要求的。为了提高频谱效率V2V链路通信信道复用CUE的信道。此外为了使系统能效能够达到最大值，需要对V2V链路的匹配进行选

燕山大学工学硕士学位论文算。对能效初始值进行设定后在算法 3-2 下进行功率收敛值的计算。功率收敛值通过算法 3-1 采用丁克尔巴赫方法对能效进行更新。功率收敛值更新的能效矩阵通过匈牙利算法找到最优匹配。直到匹配与能效两组数据都不变化，最优能效值与最优匹配才会固定。


本文编号：3388563