[發(fā)明專利]一種基于信道反轉(zhuǎn)的C-V2X動態(tài)功率控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011490402.6
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112637813B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖海林;翟捷萍;汪鵬君;周迪;潘永才;胡詩婷;左清念
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué);桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W4/40
• 分類號: H04W4/40;H04W52/24;H04W72/04;H04W72/08
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 覃永峰

本發(fā)明公開了一種基于信道反轉(zhuǎn)的C?V2X動態(tài)功率控制方法。包括如下步驟：1)構(gòu)建VUE復(fù)用CUE頻譜資源的C?V2X系統(tǒng)通信模型；2)分別計算第m個CUE和復(fù)用相應(yīng)信道的第n個VUE的信干噪比；3)計算CUE和VUE的中斷概率；4)對VUE進(jìn)行動態(tài)的功率控制，解決CUE和VUE間的同頻干擾問題；5)計算VUE的總中斷概率；6)確定CUE和VUE的最優(yōu)功率；7)完成資源分配。這種方法可以補(bǔ)償V2V用戶因發(fā)射功率有限造成的截斷中斷，并且解決蜂窩用戶和V2V用戶間的同頻干擾，在此基礎(chǔ)上，對蜂窩用戶和V2V用戶進(jìn)行最優(yōu)功率分配，滿足蜂窩用戶傳輸速率的同時最大化V2V用戶的總傳輸速率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車載通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于信道反轉(zhuǎn)的C-V2X動態(tài)功率控制方法。

背景技術(shù)

隨著城市智能交通系統(tǒng)的快速發(fā)展，車輛間通信需求逐漸增多。在車輛自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad Hoc network)下車輛間通信對傳輸速率和可靠性的要求也隨之提高。相較于傳統(tǒng)車輛自組織網(wǎng)絡(luò)，V2V(Vehicular-to-Vehicular)作為無需經(jīng)過基站轉(zhuǎn)發(fā)近距離的自主通信，具有低時延、高速率的特點，而采用復(fù)用(Underlay)模式進(jìn)行V2V通信，在減輕基站負(fù)擔(dān)的同時，也大大提高了頻譜資源的利用率。

蜂窩車用無線通信(Cellular Vehicular-to-Everything，簡稱C-V2X)系統(tǒng)中，基于V2V用戶(V2V User，簡稱VUE)復(fù)用蜂窩用戶(Cellular User，簡稱CUE)信道資源進(jìn)行部分近場V2V通信，在提高系統(tǒng)傳輸速率的同時會隨之產(chǎn)生相應(yīng)的同頻干擾問題。因此，在C-V2X系統(tǒng)中，如何在解決蜂窩用戶和V2V用戶間的同頻干擾、并且滿足蜂窩用戶傳輸速率的同時最大化V2V用戶的總傳輸速率是所需解決的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于信道反轉(zhuǎn)的C-V2X動態(tài)功率控制方法。這種方法可以補(bǔ)償V2V用戶因發(fā)射功率有限造成的截斷中斷，并且解決蜂窩用戶和V2V用戶間的同頻干擾，在此基礎(chǔ)上，對蜂窩用戶和V2V用戶進(jìn)行最優(yōu)功率分配，滿足蜂窩用戶傳輸速率的同時最大化V2V用戶的總傳輸速率。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

一種基于信道反轉(zhuǎn)的C-V2X動態(tài)功率控制方法，包括如下步驟：

1)構(gòu)建VUE復(fù)用CUE頻譜資源的C-V2X系統(tǒng)通信模型：假設(shè)車輛在擁堵的城市環(huán)境中，CUE和VUE形成蜂窩小區(qū)的半徑為R，小區(qū)中央位置含單個基站、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技術(shù)將小區(qū)內(nèi)可被利用的頻譜資源劃分為M個正交子信道，不失一般性地，假設(shè)第m個CUE被分配到第m個子信道，所以M也表示子信道的集合，每個子信道可以被CUE和VUE所共享，CUE通過基站來進(jìn)行通信，所有VUE在基站的控制下通過復(fù)用CUE的上行鏈路資源通信，CUE和VUE的分布遵循泊松點過程，密度分別記為λ_c和λ_v，假設(shè)所有的信道服從瑞利衰落，基站實時獲取全部信道CSI(Channel State Information，簡稱CSI)，CUE相比于VUE擁有更高的優(yōu)先級進(jìn)行通信，因此第m個CUE相應(yīng)的傳輸速率要求不小于

2)計算第m個CUE和復(fù)用相應(yīng)信道的第n個VUE的信干噪比SINR：第m個CUE和復(fù)用相應(yīng)信道的第n個VUE的信干噪比SINR如公式(1)、公式(2)所示：