[发明专利]一种车联网可预测信道中V2V链路参数的分配方法

权利要求书

1.一种车联网可预测信道中V2V链路参数的分配方法，其特征在于，所述V2V链路参数的分配方法由信道预估计方法控制实现，具体如下：

步骤1，上一时间周期内，利用RSU与OBU之间的V2I通信，统计冲突出现次数、感知传输信噪比并收集车辆位置变化信息；

步骤2，分析收集到的信息，评估信道负载状况K和传输质量S，预测下一时间周期内拥塞发生概率N，并计算信道质量Q_c；

步骤3，分析K、S、N三个预测值，预测下一时间周期内影响通信质量的问题，包括高误码率、高数据包丢失率和信道拥塞，提前分配广播频率F_broadcast、发送功率P_t和调制编码方式MCS；

所述信道预估计方法基于交通流预测实现，包括如下：

首先，基于车辆速度和位置信息的变化，每个RSU预测其覆盖范围内网络拓扑结构的变化情况，并且预测与其关联的即将从覆盖范围内离开的通信节点情况；

然后，将这种预测通过回程网络，传递给相邻的RSUs，即其他的RSUs都能可靠的预测其范围内OBUs密度的变化趋势；

最后，当OBUs周期性的广播安全数据时，V2V信道实时质量受到交通流变化的影响，预估出信道质量Q_c；

所述信道质量Q_c的预估是基于三个互补的参数实现，所述三个参数分别是信道最近的负载K、当前传输质量的评估值S、下一时间间隔内拥塞的概率N；

所述信道最近的负载K的式子为：

其中#collisions为检测到的冲突次数；

所述当前传输质量的评估值S的式子为：

其中SINR为上一次传输中信号与干扰加噪声比，SINR_max＝30dB；

所述下一时间间隔内拥塞的概率N：

其中#vehicles_cr为通信范围内的节点数，#vehicles_sr为载波侦听范围内的节点数；

所述通信范围是指接收节点能够成功解析并接收消息的最大范围，当OBUs接收到的信号强度超过天线的灵敏度γ时，才能成功解析并接收消息，通信范围的计算模型如下，

其中P_t为发送功率，G_t和G_r分布为发送端和接收端的天线增益，λ为工作波长；

所述载波侦听范围是指接收节点能感知到无线信号并成功解析物理层帧头的最大范围，载波侦听范围的计算模型如下，

其中P_cs为物理层载波感知门限；

所述信道质量Q_c可用下式计算：

其中敏感因子ω_c1，即该方法评估信道质量对冲突和较差信道状态更加敏感，同时Q_c越小代表信道质量越高；

所述广播频率F_broadcast分配为：F_broadcast＝max{0.1；Q_c}；

所述发送功率P_t分配为：

其中P_min＝17dBm(50mW),P_max＝33dBm(2W)；

所述调制编码方式MCS分配为：

在数据速率为3.0，SINR为5～14时，调制方式为BPSK，编码率为1/2；

在数据速率为4.5，SINR为16～18时，调制方式为BPSK，编码率为3/4；

在数据速率为6.0，SINR为14～16时，调制方式为QPSK，编码率为1/2；

在数据速率为9.0，SINR为18～20时，调制方式为QPSK，编码率为3/4；

在数据速率为12.0，SINR为20～24时，调制方式为16QAM，编码率为1/2；

在数据速率为18.0，SINR为24～27时，调制方式为16QAM，编码率为3/4；

在数据速率为24.0，SINR为27～28时，调制方式为64QAM，编码率为2/3；

其中数据速率的单位是Mb·s^-1，SINR的单位是dB,调制方式为OFDM调制中的子载波调制方式，编码方式为卷积码。