【摘 要】
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车联网是智慧城市提供通信服务的重要补充。由于车联网的空时波动,稀缺路边单元有访问受限和切换频繁等问题。鉴于城市海量车辆,将车辆资源作为移动接入点具有巨大机会和价值,当前研究预留了可拓展空间,包括引入车载接入点时忽略了其社会移动性特征和容量受限问题,将其作为感知资源代替路边单元时未考虑隐藏节点,以及将其作为通信资源时未考虑容量界限。本文针对性地开展以下工作:(1)基于车辆行驶轨迹的车载多接入点选择方
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车联网是智慧城市提供通信服务的重要补充。由于车联网的空时波动,稀缺路边单元有访问受限和切换频繁等问题。鉴于城市海量车辆,将车辆资源作为移动接入点具有巨大机会和价值,当前研究预留了可拓展空间,包括引入车载接入点时忽略了其社会移动性特征和容量受限问题,将其作为感知资源代替路边单元时未考虑隐藏节点,以及将其作为通信资源时未考虑容量界限。本文针对性地开展以下工作:(1)基于车辆行驶轨迹的车载多接入点选择方法。首先,构建具有社会移动特征的车辆行驶工况,受真实道路网约束,多接入点选择方法的网络连通性效果不同于理论迁移模型;其次,基于公路拓扑映射结构,率先研究车载接入点的隐藏节点问题,仿真证明,随着车辆密度增加,有隐藏节点时投递率比全连通时差得多且下降更快,隐藏节点导致移动接入性能大幅受损;最后,提出基于队列、基于距离和基于速度的多接入点协同选择方法,仿真证明,在高车辆密度下,基于队列的方法比现阶段方案连通性更好、投递率更高且时延更低;有隐藏节点时,基于队列的多接入点协同选择方法比当前方法最大投递率提升20%且最小时延降低16%。(2)基于大偏差的车载多接入点容量界限研究。首先,推导面向互信息的容量严格下界,仿真证明,遍历容量随发射机和接收机处天线数量最小值而线性增长,随着移动接入点密度增加,遍历容量出现先增加后下降趋势;其次,以大偏差作为新的低复杂度方法,推导容量近似上界以及收敛函数闭合表达式,仿真证明,遍历容量收敛速度符合指数函数的渐近速率,在高信干噪比下,与传统的双伽玛函数收敛方法相比,本文基于大偏差不等式的遍历容量收敛速度更快且拟合更佳;在车载接入点接收机处放置附加天线比发射机处放置附加天线的遍历容量效益更高,在相同信干噪比条件下,最佳天线配置下遍历容量提升2倍。
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