非授權(quán)頻段V2V通信和Wi-Fi的友好共存與資源管理.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)越來越來受到各行各業(yè)的關(guān)注。一方面，2016年9月，基于LTE(Long Term Evolution，LTE)通信系統(tǒng)的車對車通信(Vehicle to Vehicle，V2V)率先完成了標(biāo)準(zhǔn)化，預(yù)示著LTE-V將成為下一代通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。另一方面，全球車輛通信設(shè)備數(shù)量是十分龐大的，這加劇了本身資源緊張的授權(quán)頻譜的負擔(dān)。為此，開發(fā)豐富的非授權(quán)頻段資源，將一部分V2V通信業(yè)務(wù)卸載到非授權(quán)頻段成為了解決

2、授權(quán)頻譜資源緊張的主要研究方向?？紤]到非授權(quán)頻段的主要用戶是Wi-Fi用戶，那么關(guān)于V2V通信在非授權(quán)頻段與Wi-Fi友好共存問題的研究就變得意義十分重大。
　　本課題主要的創(chuàng)新點與貢獻簡要概括如下:
　　第一，本文提出了一個V2V通信與Wi-Fi系統(tǒng)友好共存于非授權(quán)頻段的通信場景:具有LTE-U功能的基站在保證Wi-Fi用戶的基本QoS(Quality of Service)的前提下占用非授權(quán)頻段資源進行數(shù)據(jù)傳輸以緩解授權(quán)

3、頻譜資源的負擔(dān)。課題研究所采用的時域共享策略為:LBT(Listen-Before-Talk)、Duty-Cycle和ABS(Almost Black Subframes)，并基于三種共享機制進行無線資源管理以提升系統(tǒng)的性能。
　　第二，針對LBT和Duty-Cycle的信道接入機制:為保證V2V設(shè)備的嚴(yán)格可靠性和低時延的要求，本文以最大化V2V系統(tǒng)吞吐量為目標(biāo)，建立合理的數(shù)學(xué)模型，并采用牛頓迭代算法結(jié)合拉格朗日對偶算法對模型求解

4、，得到最優(yōu)的資源分配方案，使得系統(tǒng)性能最優(yōu)。仿真分析了算法的收斂性、相較于其他算法在性能上的優(yōu)越性以及V2V與Wi-Fi共存時的系統(tǒng)性能。
　　第三，針對ABS協(xié)作共存策略，本文提出了一個基于強化學(xué)習(xí)的動態(tài)空白子幀分配算法。ABS協(xié)作策略通過配置一定數(shù)量空白子幀解決異構(gòu)系統(tǒng)共存問題，在空白子幀調(diào)度期間，LTE系統(tǒng)會處于靜默(slienced)狀態(tài)，Wi-Fi會利用這些子幀進行數(shù)據(jù)傳輸。本文以LTE-U系統(tǒng)中的子幀個數(shù)和空白子幀個數(shù)