[发明专利]有基础设施的车联网大规模异构网络容量扩展率模型构造方法

权利要求书

1.一种有基础设施的车联网大规模异构网络容量扩展率模型构造方法，其特征在于，考虑路边基础设施节点，构建车联网大规模异构网络的网络容量扩展率模型；

步骤一、给出有基础设施的车联网网络容量定义

包括定义出有基础设施的车联网聚合网络容量：对于一个有n个车辆节点和m个基础设施的车联网异构网络，其通过车辆自组织网络多跳转发数据或通过基础设施中继转发数据，若存在一种传输方案，使得在时间段[it,(i+1)t]内，整个车联网异构网络成功传输的数据量为tT(n,m)bits，那么在该时间段内，车联网异构网络的平均聚合网络容量为T(n,m)bits/sec；聚合网络容量是指车联网异构网络中所有车辆节点网络容量的总量；

包括定义出有基础设施的车联网网络容量：对于一个有n个车辆节点和m个基础设施的车联网异构网络，其通过车辆自组织网络多跳转发数据或通过基础设施中继转发数据，若其聚合网络容量为T(n,m)bits/sec且节点发送数据事件服从独立同分布，则车联网的网络容量为T(n,m)/nbits/sec；

包括定义出干扰社区：令A_i表示社区A中节点i的位置，B_j表示社区B中节点j的位置，|A_i-B_j|表示节点i和节点j的距离，r表示节点的通信距离，Δ表示通信保护带范围，若在社区A中存在节点i，在社区B中存在节点j，使得

|A_i-B_j|＜＝(2+Δ)r (1)

则社区A和社区B互为干扰社区；

如果两个节点分别处于两个不同的社区，并且这两个社区不互为干扰社区，则这两个节点可以同时与基础设施通信而不会发生冲突；

包括定义出基础设施中继转发传输模式提供的网络容量：在基础设施中继转发模式中，车辆节点与基础设施间也需要通过无线网络传输数据；在车联网异构网络中，车辆自组织网络多跳转发模式和基础设施中继转发模式同时运行，为防止不同传输模式之间相互干扰，不同的传输模式使用不同的传输频率；设整个无线信道的带宽为W，车辆自组织网络多跳转发模式占用带宽W_v，基础设施中继转发模式占用带宽W_i，则W＝W_v+W_i；

步骤二、表征出有基础设施的车联网网络容量扩展率模型

把一个基础设施的通信覆盖范围确立为一个社区，把有基础设施的车联网异构网络分隔成一个个离散的社区；不同传输模式之间采用不同的通信频率；基础设施中继转发传输模式的干扰来源于不同社区间车辆节点与基础设施间的同时通信；

引理1每个社区最多有c个干扰小区，其中c是一个常数，并且其值只由通信保护带范围Δ决定；

其中，c₁是一个常数；

引理2存在一种调度方式，使得在(1+c)个时间间隙中，车联网异构网络中的每个社区都得到至少一个时间间隙来传输数据，其中c是一个常数，表示车联网异构网络中每个社区最多可拥有的干扰小区的数量；

步骤三、计算出车辆自组织网络多跳转发模式和基础设施中继转发模式所能提供的网络容量后，根据两种传输模式所占的网络通信的比例得到有基础设施车联网异构网络的网络容量；

网络容量最大为

由式(3)可知，基础设施中继转发模式能够提供的网络容量只与基础设施的数量m和基础设施传输模式所占带宽W_i有关。