[发明专利]一种基于信噪干扰比的车载网可靠性分析方法

说明书

本发明属于车载自组网的可靠性研究技术领域，提供一种基于信噪干扰比的车载网可靠性分析方法。与以往的研究方法对比，该方法可以显著提高评估的速度和精度。本发明专利属于车载自组网的研究领域。该可靠性分析方法包括计算在给定通信参数和给定信噪比阈值情况下的干扰区域，分别计算在三种不同干扰情形下SINR的分布，计算在衰减信道和碰撞影响下SINR的分布，计算点对点包接收概率PRP、计算成功接收包的接收节点数占总接收结点数的比例PRR。

技术领域

本发明属于车载自组网的可靠性研究技术领域，主要是对一维情形下，车载网环境中的广播过程进行建模，并分析其常见的可靠性指标PRP和PRR。PRP表示点对点的包成功接受率；PRR表示在给定接收范围内成功接收数据包的比例。

背景技术

车载自组网作为智能交通系统的重要组成部分，通过车辆之间自主通信的方式提供道路安全预警等安全应用，减少交通事故的发生。受到衰减信道、隐藏终端等问题的影响，车载自组网的广播消息不保证能被邻居节点成功接收，因此车载自组网的可靠性研究是学术界的一个研究热点。目前已经有许多研究给出估计其MAC层可靠性指标的方法，但是调查表明目前研究中假设隐藏终端区域是固定的，造成了估计不准确的问题，同时现有的基于信噪干扰比的评估模型存在计算量大的问题。针对上述问题，本发明设计一种新的基于信噪干扰比的车载网可靠性分析方法，显著提高评估的速度和精度。

发明内容

针对目前车载自组网可靠性评估方面的不足，本发明提供一种新的基于信噪干扰比的车载网可靠性分析方法。

本发明的技术方案：

一种基于信噪干扰比的车载网可靠性分析方法，步骤如下：

一、首先对该分析模型做出如下假设：

假设1、所有的车辆都有DSRC通信装置，且发送功率和车长均相等；

假设2、车辆服从泊松分布；

假设3、衰减信道和碰撞对可靠性的影响是相互独立的；

假设3、衰减信道采用Nakagami模型；

假设4、干扰节点和发送节点之间的距离不大于给定的I_max，通常I_max＞＞r_E，其中r_E表示节点的感知距离；

二、基于上述假设，构建一维车载网广播分析模型，步骤如下：

步骤1.计算只考虑碰撞情况下信噪干扰比SINR小于阈值θ的概率，由于噪声与干扰功率相比较小，因此，SINR弱化为SIR(信干比)；

步骤1.1.根据给定的通信参数和信干比阈值θ，计算使得SIR小于阈值的最大干扰距离，但是最大干扰距离不超过给定上限I_max；干扰分三种情况考虑，第一种情况是在发送节点感知范围之外的左右两边至少一个干扰节点发送就会导致SIR小于阈值θ；第二种情况是在发送节点感知范围之外的左右两边至少同时有一个干扰节点发送就会导致SIR小于阈值θ；第三种情况是在发送节点感知范围之内的左右两边至少一个干扰节点发送会导致SIR小于阈值θ；

步骤1.2.根据计算出来的最大干扰距离，计算在发送节点感知范围之外的左右两边至少一个干扰节点发送的情况下，SIR小于阈值θ的概率；

步骤1.3.根据计算出来的最大干扰距离，计算在发送节点感知范围之外的左右两边至少同时有一个干扰节点发送的情况下，SIR小于阈值θ的概率；

步骤1.4.根据计算出来的最大干扰距离，计算在发送节点感知范围之内的左右两边至少一个干扰节点发送的情况下，SIR小于阈值θ的概率；

步骤2.计算只考虑Nakagami衰减信道影响下SINR小于阈值θ的概率，在不考虑干扰的情况下，SINR弱化为SNR(信噪比)。