[发明专利]一种基于LTE车联网的中继选择方法

说明书

本发明涉及车联网通信技术领域，尤其涉及一种基于LTE车联网的中继选择方法。本发明是在基于LTE搭建车辆互联通信网络的基础之上，去重点解决中继通信节点的优化选择问题，提出了一种基于位置分区的D2D协助通信中继选择算法。本发明的算法与传统的基于信干噪比最大化穷举搜索算法相比，系统容量虽然有一些下降，但是下降的程度不大；本发明算法，在降低基站负载、减少系统信令开销方面的性能有很大程度的提升，从仿真结果可以清楚看出，本算法运行中，所需要反馈的信道数量下降很大、以及整个算法的运行时间减少很多。这些方面性能的提升，使得本发明所提算法能够更好地适应信道环境多变的车辆互联网络环境。

技术领域

本发明涉及车联网通信技术领域，尤其涉及一种基于LTE车联网的中继选择方法。

背景技术

1.车联网通信技术

车联网主要是指利用先进的传感器技术、网络技术以及计算技术，对道路信息以及交通信息进行全方位的感知，实现多个系统间或者多个用户间的数据信息交互与共享，从而解决人、车辆、道路等之间的协同交互问题，提供以交通效率和交通安全为主的网络与应用。从以上描述可以看出，无线通信技术是车联网应用以及实现的基础。目前应用于车联网通信中的主要技术有VANET与LTE，其中VANET是一种移动自组织网络技术(Ad-hoc)，它主要是通过分配专用的频段用于互联通信，每个支持该技术的车辆都可以通过车载单元在专用频段上进行车辆与车辆之间的通信(V2V)以及车辆与路侧单元之间的通信(V2I)，而其中的路侧单元与主干网络相连，从而每个车辆节点所获得全方位的感知信息可以通过路侧单元向更广范围内的车节点或者用户进行传递；而LTE是由3GPP组织所制定的通用移动通信系统技术标准的长期演进，LTE系统引入了OFDM等关键技术，在频谱效率以及数据传输速率上有了显著的提高，系统容量以及覆盖面也得到了显著提升。此外，与以前的移动通信系统相比，LTE系统的网络构架更加扁平化、简单化，减少了网络节点以及系统的复杂度，从而减少了系统时延，同时也减低了网络的部署和维护成本。

2.D2D通信技术

在传统的蜂窝网络通信系统中，任何两个用户要想实现通信，都必须要经过基站的中转来完成，即使两个用户相距较近也须如此。而随着小区内用户数量的增加、通信业务的增长，会使得基站的负载增大、频谱资源不足以及蜂窝用户的容量降低等。如果相距较近的两个用户可以不通过基站的中转，直接通信那可能会带来使得基站的负载减少等优点，基于此，在蜂窝网络通信引入D2D通信技术的想法随之产生。D2D通信并不是一种新的技术，它仅是一种通信模式，比如较早就广泛使用的蓝牙技术等。在蜂窝网络中引入D2D通信技术，在系统的控制下，允许设备之间通过复用小区资源直接进行通信看，而不再需要通过基站的中转，因此在一定程度上可以减轻基站的负载，同时也能够在提高系统频谱效率、系统容量等方面带来一些有益的影响。D2D通信有三种模式：①、蜂窝模式：D2D用户间相距超出一定阈值范围，还是得通过基站转发的通信模式。②、正交模式：D2D用户的通信资源和蜂窝用户的通信资源相互正交，即它们之间的通信没有同频干扰存在。③、复用模式：D2D用户通过对蜂窝用户资源的复用来进行通信，此时，它们之间的通信会有同频干扰存在。

3.D2D通信中继技术