[发明专利]一种基于信道反转的C-V2X动态功率控制方法

说明书

本发明公开了一种基于信道反转的C‑V2X动态功率控制方法。包括如下步骤：1)构建VUE复用CUE频谱资源的C‑V2X系统通信模型；2)分别计算第m个CUE和复用相应信道的第n个VUE的信干噪比；3)计算CUE和VUE的中断概率；4)对VUE进行动态的功率控制，解决CUE和VUE间的同频干扰问题；5)计算VUE的总中断概率；6)确定CUE和VUE的最优功率；7)完成资源分配。这种方法可以补偿V2V用户因发射功率有限造成的截断中断，并且解决蜂窝用户和V2V用户间的同频干扰，在此基础上，对蜂窝用户和V2V用户进行最优功率分配，满足蜂窝用户传输速率的同时最大化V2V用户的总传输速率。

技术领域

本发明涉及车载通信技术领域，具体是一种基于信道反转的C-V2X动态功率控制方法。

背景技术

随着城市智能交通系统的快速发展，车辆间通信需求逐渐增多。在车辆自组织网络(Vehicular Ad Hoc network)下车辆间通信对传输速率和可靠性的要求也随之提高。相较于传统车辆自组织网络，V2V(Vehicular-to-Vehicular)作为无需经过基站转发近距离的自主通信，具有低时延、高速率的特点，而采用复用(Underlay)模式进行V2V通信，在减轻基站负担的同时，也大大提高了频谱资源的利用率。

蜂窝车用无线通信(Cellular Vehicular-to-Everything，简称C-V2X)系统中，基于V2V用户(V2V User，简称VUE)复用蜂窝用户(Cellular User，简称CUE)信道资源进行部分近场V2V通信，在提高系统传输速率的同时会随之产生相应的同频干扰问题。因此，在C-V2X系统中，如何在解决蜂窝用户和V2V用户间的同频干扰、并且满足蜂窝用户传输速率的同时最大化V2V用户的总传输速率是所需解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种基于信道反转的C-V2X动态功率控制方法。这种方法可以补偿V2V用户因发射功率有限造成的截断中断，并且解决蜂窝用户和V2V用户间的同频干扰，在此基础上，对蜂窝用户和V2V用户进行最优功率分配，满足蜂窝用户传输速率的同时最大化V2V用户的总传输速率。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于信道反转的C-V2X动态功率控制方法，包括如下步骤：

1)构建VUE复用CUE频谱资源的C-V2X系统通信模型：假设车辆在拥堵的城市环境中，CUE和VUE形成蜂窝小区的半径为R，小区中央位置含单个基站、CUE用集合M＝{1,2,3,...,n}表示、VUE用集合N＝{1,2,3,...,n}表示，M≥N，采用OFDMA技术将小区内可被利用的频谱资源划分为M个正交子信道，不失一般性地，假设第m个CUE被分配到第m个子信道，所以M也表示子信道的集合，每个子信道可以被CUE和VUE所共享，CUE通过基站来进行通信，所有VUE在基站的控制下通过复用CUE的上行链路资源通信，CUE和VUE的分布遵循泊松点过程，密度分别记为λ_c和λ_v，假设所有的信道服从瑞利衰落，基站实时获取全部信道CSI(Channel State Information，简称CSI)，CUE相比于VUE拥有更高的优先级进行通信，因此第m个CUE相应的传输速率要求不小于

2)计算第m个CUE和复用相应信道的第n个VUE的信干噪比SINR：第m个CUE和复用相应信道的第n个VUE的信干噪比SINR如公式(1)、公式(2)所示：