基于基站休眠策略的車載網(wǎng)絡(luò)能效研究.pdf

1、移動(dòng)通信基站節(jié)能省耗是目前無(wú)線通信研究的一個(gè)重要研究方向。車載網(wǎng)絡(luò)把行駛的車輛節(jié)點(diǎn)都轉(zhuǎn)化成為移動(dòng)的無(wú)線節(jié)點(diǎn)，利用車輛間數(shù)百米內(nèi)的短距離通信，組成一個(gè)大范圍的無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)車輛與車輛之間，車輛與路邊基站之間，車輛與人之間的互相連通。現(xiàn)有的基站休眠策略只是考慮蜂窩通信系統(tǒng)，或者研究的對(duì)象為車載網(wǎng)絡(luò)主要集中于研究車輛連通性以及車載網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究，而較少有考慮將基站休眠策略與車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)合研究的情況。本文主要著重于研究基于基站休眠策略

2、對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)整個(gè)系統(tǒng)能量損耗的影響。由于車載網(wǎng)絡(luò)中車輛高速移動(dòng)性和運(yùn)動(dòng)受道路約束的特點(diǎn)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁而給研究帶來(lái)一定困難，這里我們主要針對(duì)一維高速公路上的車載網(wǎng)絡(luò)作為本論文的研究對(duì)象。
　　本文基于車載網(wǎng)絡(luò)中車輛的速度引起的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕l繁變化，提出了可以提前估計(jì)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)可以有一小段時(shí)間延時(shí)的離線情況，以及不能預(yù)判系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)的即時(shí)在線情況。根據(jù)兩種場(chǎng)景，主要考慮車流密度，車輛速度以及延時(shí)的時(shí)間閾值等參數(shù)，

3、當(dāng)基站分別在離線與在線這兩種情況下，滿足基站休眠條件時(shí)，與基站休眠所節(jié)省的能量的關(guān)系。又因?yàn)槎嗵囕d網(wǎng)絡(luò)，在滿足相同的覆蓋范圍的情況下，基站的數(shù)量需求量更少以及基站的發(fā)射范圍也相應(yīng)減小。在沒(méi)有基站時(shí)仍然能建立和保持連接。又在基站的輔助下，可以使車輛與車輛之間的跳數(shù)減少。根據(jù)車載網(wǎng)絡(luò)多跳的特點(diǎn)，將多跳與基站休眠策略進(jìn)行融合，引入車載簇集概念，即車輛與相鄰車輛小于某個(gè)固定值時(shí)，形成一個(gè)簇集，并且只需要簇集里某一個(gè)車輛與基站通信，簇集的概念在

4、單跳車載網(wǎng)絡(luò)里是沒(méi)有的。對(duì)此進(jìn)行了理論研究與公式推導(dǎo)。本文創(chuàng)新性的討論在基于基站休眠策略下協(xié)作的單跳以及多跳車輛與車輛通信的車載網(wǎng)絡(luò)能效問(wèn)題，使得整個(gè)系統(tǒng)在保證車輛通信質(zhì)量的前提下，通過(guò)基站休眠策略使得基站節(jié)省更多能量。然后在此基礎(chǔ)上，針對(duì)多跳車載通信，基站休眠策略進(jìn)行了進(jìn)一步的研究與探討。并對(duì)單跳車載通信以及多跳車載通信中，基站休眠時(shí)所節(jié)省的能量與車輛速度以及車流密度的模型進(jìn)行了數(shù)值推導(dǎo)與仿真。最后，本文針對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了比較，可以看