[发明专利]一种车联网协作传输节点选择方法及系统

权利要求书

1.一种车联网协作传输节点选择方法，其特征在于，包括：

根据发射电路能量的损耗构建节点协作传输的能量消耗模型；根据发射电路能量的损耗构建节点协作传输的能量消耗模型，具体包括：根据如下公式确定节点协作传输的能量消耗模型：

其中，E_tatal为节点协作传输的能量消耗模型，E_elec为发射电路能量的损耗，E_tran为数据传输时消耗的能量，n为节点数，L为数据包长度；

根据所述能量消耗模型确定最小协作传输点数；

建立车联网协作传输的虚拟菲涅尔模型；以公路上实际距离远远大于通信距离的2辆行驶车辆作为虚拟发射端和接收端；发射端和接收端的可视路径称为第一路径，由发射端发出的电磁波经过发射端前一车辆p的干扰，形成了新的传播路径，新的路径称为次波路径；由于发射端前的车辆数目和位置的不同，次波路径会形成不同的环带，这些环带由内至外依次被称为第γ菲涅尔区(γ＝1,2,3...n(γ∈N^*)),N^*表示正整数；

根据惠更斯-菲涅尔定理：从信号发射端S发出的球面波，经过波前任意一点Q的干扰会形成两条路径，一条为源波路径一条为次波路径，点Q可视为次波波源，次波会在信号接收端P处形成的波扰可表示为：

其中，ξ(r)为次波会在信号接收端P处形成的波扰，ξ₀为复值波幅，r_c表示次波波源与接收端的距离，i表示复数，k为波数，表示为λ表示波长；可以看出波扰的大小与距离成反比，相位的变化和波数k与距离r的乘积有关；从主波波源发出的电磁波，其波前的微小面积元素ds部分，对接收点P形成的微小复值波扰为dξ(r)可表示为：

其中，R为信号发射点和接收点的距离，倾斜因子x 为信号发射端S、次波源Q和接收点P组成的三角形SQP在接收点P的外角，则在接收点P的复值波扰为：

其中，ξ(r)为在接收点P的复值波扰；

在平直的公路上选取实际距离大于通信距离的两辆行驶车辆作为信号发射端S和接收端点P，S和P的可视路径称为第一路径；由此可以构建出车联网环境下的虚拟菲涅尔模型；

根据惠更斯-菲涅耳定理确定所述虚拟菲涅尔模型中的奇数菲涅尔区的车辆；

确定源节点通信半径内的所述奇数菲涅尔区的车辆为候选者节点；

删除所述候选者节点中的联通概率低于设定阈值的车辆，得到节点集合；

利用随机矩阵选择所述节点集合中符合所述最小协作传输点数的节点作为参与车联网协作传输节点。

2.根据权利要求1所述的车联网协作传输节点选择方法，其特征在于，所述根据所述能量消耗模型确定最小协作传输点数，具体包括：

根据所述能量消耗模型确定完成一次波束成形信息传输需要的能量；

对所述完成一次波束成形信息传输需要的能量求极值确定最小协作传输点数。

3.根据权利要求2所述的车联网协作传输节点选择方法，其特征在于，所述根据所述能量消耗模型确定完成一次波束成形信息传输需要的能量，具体包括：

根据如下公式确定完成一次波束成形信息传输需要的能量：

其中，E_{beam_tr}为完成一次波束成形信息传输需要的能量，E_con为源节点和其他节点进行两次通信所消耗的能量，ε_fs为功率放大系数，d_t为源节点到目标节点的距离，η为节点个数，η取值范围为(1，n)。