基于位置分區(qū)的D2D車(chē)聯(lián)網(wǎng)無(wú)線資源分配及中繼選擇算法.pdf

1、隨著智能交通的快速發(fā)展和應(yīng)用，車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注，目前被研究較多的車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是車(chē)載自主網(wǎng)（Vehicular Ad-hoc Network，VANET）和第四代移動(dòng)通信技術(shù)（Long Term Evolution，LTE）。VANET應(yīng)用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)時(shí)存在擴(kuò)展性低、時(shí)延不可控、沒(méi)有業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）保證等缺點(diǎn)。LTE具有低延時(shí)、傳輸速率快、覆蓋廣泛等優(yōu)點(diǎn)，但研究表明LTE應(yīng)用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)時(shí)存在頻

2、譜資源匱乏以及基站負(fù)載過(guò)大等問(wèn)題。
　　為解決LTE應(yīng)用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下存在的問(wèn)題，本文將終端直接（Device-to-Device，D2D）通信技術(shù)應(yīng)用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)。D2D技術(shù)是在LTE系統(tǒng)架構(gòu)下支持終端之間直接通信的技術(shù)，節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)復(fù)用蜂窩用戶頻譜資源進(jìn)行直接通信。D2D應(yīng)用于車(chē)聯(lián)網(wǎng)首先要解決車(chē)輛節(jié)點(diǎn)之間通信的頻譜資源分配以及路由選擇問(wèn)題。傳統(tǒng)情況下的D2D通信在進(jìn)行資源分配和中繼選擇時(shí)，基站需要知道所有可能鏈路的信道狀態(tài)信息（C

3、hannel State Information，CSI），根據(jù)CSI以及系統(tǒng)模型進(jìn)行資源分配及中繼選擇。車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下車(chē)輛分布密集、節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，要獲取所有信道CSI會(huì)導(dǎo)致基站負(fù)載過(guò)大。同時(shí)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多會(huì)導(dǎo)致資源分配時(shí)間和中繼選擇時(shí)間較長(zhǎng)。此外，車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下節(jié)點(diǎn)通信具有頻率高、數(shù)據(jù)量小等特點(diǎn)，因此車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下節(jié)點(diǎn)通信對(duì)時(shí)延和可靠性要求比對(duì)容量要求更高。因此降低基站負(fù)載以及減少算法時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)是車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下無(wú)線資源分配和中繼選擇需要關(guān)注的重要

4、問(wèn)題。
　　本文首先分析了傳統(tǒng)基于CSI可知的資源分配算法在車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的問(wèn)題，探討了基于地理位置分配資源的可行性。之后分析了基于地理位置分配資源存在的問(wèn)題，給出了優(yōu)化解決方案，提出本文基于位置分區(qū)的無(wú)線資源分配算法。最后通過(guò)仿真對(duì)比，證明了本文基于位置分區(qū)的無(wú)線資源分配算法在降低基站負(fù)載、減少無(wú)線資源分配時(shí)間等性能方面具有較大優(yōu)勢(shì)。
　　在此基礎(chǔ)上，本文分析了傳統(tǒng)基于信噪比最大的中繼選擇算法在車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下存在的問(wèn)題，探討了