[发明专利]车联网通信联合集中式资源调度和自组织资源分配方法

说明书

车联网通信联合集中式资源调度和自组织资源分配方法，本发明涉及车联网通信方法。本发明的目的为了解决现有技术存在的不能满足车联网通信时严格的时延和信息传输的可靠性需求；网络资源的利用率低；网络中频谱利用率低；当V‑UEs复用蜂窝用户通信链路时，不能确保蜂窝链路的通信质量；只是考虑最大化网络吞吐量而忽略了用户信息优先级的问题。过程为：建立基于D2D通信技术的LTE‑V通信网络架构；初始化网络系统参数；计算信道增益；设定车联网用户V‑UEs最小信干噪比SINR值；分别建立inf^V和inf^C；得到数学模型；获得x⁽¹⁾和x⁽²⁾；获得x⁽³⁾；本发明用于基于D2D技术的车联网通信领域。

技术领域

本发明涉及车联网通信方法。

背景技术

车联网通信有严格的时延和信息传输的可靠性需求，作为一种新兴的技术，D2D通信具有高的频谱利用率，能量效率和低传输时延的优点，因此D2D(Device-to-Device)技术为车联网通信提供了一种快速，可靠的解决途径。车联网(Vehicle to Everything，V2X)是借助新一代信息通信技术将车与一切事物相连接，从而实现车辆与车辆(Vehicle toVehicle，V2V)、车辆与路侧基础设施(Vehicle to Infrastructure,V2I)、车辆与行人等弱势交通参与者(Vehicle to Pedestrian,V2P)、车辆与云服务平台(Vehicle to Network)的全方位连接和信息交互。V2X(Vehicle-to-Everything)车联网将“人、车、路、云”等交通参与要素有机地联系在一起，不仅可以支撑车辆获得比单车感知更多的信息，促进自动驾驶技术创新和应用；还有利于构建一个智慧的交通体系，促进汽车和交通服务的新模式新业态发展，对提高交通效率、节省资源、减少污染、降低事故发生率、改善交通管理具有重要意义。

LTE-V是指基于LTE移动通信技术演进形成的V2X车联网无线通信技术，包括蜂窝通信(Uu)和直接通信(PC5)两种工作模式。其中，蜂窝通信模式借助已有的LTE蜂窝网络，支持高带宽、广覆盖、长距离的通信连接，满足道路事故/施工提醒、信号灯提醒、车速引导、动态地图等信息服务、交通效率类车联网应用需求；直接通信(V2X sidelinkcommunication)模式即D2D通信模式，既可以在网络覆盖内工作又可以在网络覆盖外工作，使用5.9GHz附近的ITS专用频谱进行终端设备之间的直接通信，实现车辆与周边车辆、路侧基础设施、行人等节点的低时延、高可靠的通信，重点满足前向碰撞预警、十字路口防碰撞预警、紧急车辆预警等行车安全类车联网应用需求。

D2D-based V2X通信有两种资源分配模式：集中式资源调度(Scheduled ResourceAllocation)和自组织资源分配(Autonomous Resource Selection)。其中集中式资源调度是由Evolved Node B(eNB)实现网络中所有资源块(Resource Blocks,RBs)集中式调度和分配，该通信模式发生在授权的频谱资源(licensed bands)范围内；自组织资源分配是由用户自己从现有的资源池中选择选择资源块进行通信,该通信模式发生在未授权的频谱资源(unlicensed bands)范围内,比如6GHz或者2GHz。基于现有的D2D模式选择技术，本发明进一步将V2X集中式资源调度分为专用模式(Dedicated Mode)和复用模式(Reuse Mode)。因此本发明V2X sidelink communication共有三种通信模式：自组织资源分配，专用模式，复用模式。

根据第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)，TS23.303技术报告相关内容规定：在下层数据传输之前，应用层(applicaiotn layer)会给每个V2X数据包分配一个独立的近场通信优先级(ProSe Per-Packet Priority，PPPP)。无论是用户内和用户之间的数据传输都应该优先传输数优先级高的数据包。