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1、由于近年來(lái)機(jī)動(dòng)車的保有量不斷提高,隨之而來(lái)的交通擁塞和道路交通安全問(wèn)題越來(lái)越得到人們的重視。為了減少道路擁塞并降低道路安全問(wèn)題的發(fā)生率,車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。在車聯(lián)網(wǎng)研究中,車輛節(jié)點(diǎn)之間的通信性能和車聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題是研究的熱點(diǎn)。
在車聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信性能優(yōu)化研究領(lǐng)域中,功率控制是研究的一個(gè)主要分支。在功率控制中,存在著兩組矛盾。其一是由于功率提升帶來(lái)的信噪比提升與功率提升導(dǎo)致的干擾增大的矛盾;其二是單一節(jié)點(diǎn)功率提升能改善自身通信體驗(yàn),與其
2、他節(jié)點(diǎn)都紛紛效仿導(dǎo)致的整體通信表現(xiàn)下降的矛盾。在以往的研究中,很多研究者沒(méi)有定量地研究通信干擾問(wèn)題,僅僅是定性分析。同時(shí)在研究功率控制時(shí),不少研究者都是假設(shè)所有車輛的發(fā)射功率都是一樣的,調(diào)節(jié)功率時(shí)全部車輛的發(fā)射功率同步改變,而沒(méi)有考慮車輛節(jié)點(diǎn)之間發(fā)射功率不同的情況,更沒(méi)有研究這種情況下導(dǎo)致的節(jié)點(diǎn)間發(fā)射功率的博弈。在車聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題中,位置追蹤誤差的高低涉及碰撞預(yù)警等車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用,可以說(shuō)是車聯(lián)網(wǎng)安全的基礎(chǔ)性指標(biāo)。為了保證位置追蹤精度,需要
3、獲取最新的鄰居車輛狀態(tài)的數(shù)據(jù)包,并基于數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。因此,也需要車聯(lián)網(wǎng)通信質(zhì)量的保證。
為了更好地定量研究車聯(lián)網(wǎng)通信干擾問(wèn)題,在本文中首先對(duì)車輛間無(wú)線通信干擾進(jìn)行了建模。依據(jù)不考慮競(jìng)爭(zhēng)時(shí)發(fā)送者數(shù)據(jù)包能否被接收節(jié)點(diǎn)有效接收,將干擾劃分為通信范圍內(nèi)干擾和通信范圍外干擾。并對(duì)兩種干擾采取不同的計(jì)算方式。建模時(shí)充分考慮了節(jié)點(diǎn)發(fā)送速率、發(fā)射功率和拓?fù)浞植嫉纫蛩亍T诨诓┺恼撨M(jìn)行功率控制從而提高位置追蹤精度部分,將車聯(lián)網(wǎng)功率控制問(wèn)題
4、抽象為非合作博弈問(wèn)題。將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率作為策略,將每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)其鄰居節(jié)點(diǎn)的位置追蹤誤差作為收益函數(shù),隨后證明了車聯(lián)網(wǎng)下納什均衡解的存在性和唯一性,并計(jì)算出納什均衡解,即為當(dāng)前狀態(tài)每個(gè)車輛節(jié)點(diǎn)應(yīng)該采用的發(fā)射功率。提出車聯(lián)網(wǎng)自適應(yīng)功率控制算法,明確了車輛節(jié)點(diǎn)調(diào)整發(fā)射功率的流程和具體實(shí)施方式。最后,采用NS3仿真,通過(guò)將本方法與最小發(fā)射功率策略和最大發(fā)射功率策略進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明在低交通流密度下相對(duì)對(duì)照組方法,在平均位置追蹤誤差、平均數(shù)據(jù)包
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