一種協(xié)作資源分配的無人駕駛車載網(wǎng)鏈路調(diào)度算法

1、一種協(xié)作資源分配的無人駕駛車載網(wǎng)鏈路調(diào)度算法一種協(xié)作資源分配的無人駕駛車載網(wǎng)鏈路調(diào)度算法.doc一種協(xié)作資源分配的無人駕駛車載網(wǎng)鏈路調(diào)度算法.doc一種協(xié)作資源分配的無人駕駛車載網(wǎng)鏈路調(diào)度算法摘要：為了提高無人駕駛車輛自組織網(wǎng)絡(luò)實時數(shù)據(jù)傳輸速率，提升無人駕駛車聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，提出了一種協(xié)作資源分配的無人駕駛車載網(wǎng)鏈路調(diào)度算法。該算法首先構(gòu)建了基于2H的協(xié)作通信系統(tǒng)，采用價值函數(shù)來描述鏈路速率與所分配資源單元之間的關(guān)系，進一步提出無人駕駛

2、車聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的最大吞吐量方程。接著，為了對通信資源進行合理分配，基于多選擇性背包問題，對鏈路速率進行了調(diào)度，并采用窮舉搜索法求解無人駕駛車輛節(jié)點數(shù)量的最佳值。實驗仿真結(jié)果表明，該算法相比基于分散感知和聚類的車輛網(wǎng)絡(luò)以及基于信道傳輸模型優(yōu)化的車輛網(wǎng)絡(luò)，在鏈路速率上分別提升了8.7%和7.4%，網(wǎng)絡(luò)總吞吐量分別提升了10.6%和12.8%，能夠更好地滿足無人駕駛車輛網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率要求。0引言隨著車輛用戶對多媒體服務(wù)的需求不斷增加，如何實現(xiàn)V

3、As的高吞吐量和低延遲性成為了VAs領(lǐng)域的研究熱點[15]。然而VAs的拓撲結(jié)構(gòu)變化迅速，且高速移動性使得車輛與路邊單元的之間的鏈路間歇性中斷，這些問題給研究VAs帶來了巨大的挑戰(zhàn)。鏈路建立了協(xié)作中繼通信場景，并對鏈路速率與所分配資源單元之間的關(guān)系進行了討論，提出了吞吐量優(yōu)化方程。1無人駕駛車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型在車輛自組網(wǎng)絡(luò)中，2跳（2Hop，2H）的協(xié)作中繼車載網(wǎng)絡(luò)不僅信令開銷較小且鏈路控制更簡單，因此在本文中采用的車輛網(wǎng)絡(luò)模型為基于2H

4、的協(xié)作通信系統(tǒng)，如圖1中場景1和場景2所示。在場景1和場景2中，都是結(jié)合V2V和V2R兩種通信類型，但場景1中一個源車輛節(jié)點只能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給一個車輛節(jié)點(簡稱為1T1模型)，場景2中一個源車輛節(jié)點可以轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給多個車輛節(jié)點（簡稱為1TM模型）。1T1模型和1TM模型滿足以下要求：(1)都采用IEEE802.11p無線技術(shù)的3GLTE（3GLongTermEvolution）規(guī)范[1112]；(2)每個源車輛節(jié)點都有與路邊單元建立通信鏈路的

5、能力，并且通過V2V與其他車輛進行通信。(3)V2V和V2R兩種通信不會互相干擾。通過1T1模型和1TM模型，當(dāng)車載網(wǎng)絡(luò)中某一車輛節(jié)點遠離路邊單元無法與其直接通信時，其數(shù)據(jù)可通過靠近路邊單元的源車輛節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā)，從而成功接收數(shù)據(jù)，并且在車載網(wǎng)絡(luò)中每一個車輛節(jié)點都有機會充當(dāng)源節(jié)點。如圖2所示的基于2H的協(xié)作通信系統(tǒng)，包含了1T1模型和1TM模型的情況，假設(shè)源節(jié)點有Ns個，普通節(jié)點有Np個，且在車載網(wǎng)絡(luò)存活期間數(shù)據(jù)分組的傳輸不中斷，則源節(jié)點